Код операционной системы записали в молекулу ДНК

7 Марта 2017 в 21:30, Владимир Кузнецов 10 401 просмотр 39

В связи с развитием технологий и ростом объема передаваемых данных, специалисты ищут все новые способы хранения информации. И недавно группа ученых из Колумбийского университета и Нью-Йоркского Центра Генома продемонстрировали новый алгоритм сжатия информации, позволяющий упаковать ее в виде последовательности четырех базовых оснований ДНК. Примечательно то, что этот способ представляет из себя видоизмененный алгоритм, изначально предназначенный для сжатия видео для мобильных телефонов.

Ученые давно выяснили, что молекулы ДНК являются отличным носителем информации благодаря компактности и тому, что они могут сохраняться не поврежденными достаточно долгое время. К примеру, недавно удалось восстановить геном из останков человеческого предка возрастом 430 тысяч лет. Таким образом, даже утерянная часть информации, закодированной в ДНК, может быть возвращена.

Для проведения процедуры кодирования в виде последовательности молекулы ДНК ученые отобрали несколько файлов: код простой операционной системы, короткометражный французский фильм 1895 года, изображение подарочной карты Amazon, снимок послания человечества, отправленного на борту космического аппарата Pioneer, и текст одной из научных работ Клода Шеннона. Все эти файлы были собраны в один большой, который при помощи специального алгоритма был разрезан на большое количество коротких, а затем участки файлов были обработаны для преобразования из двоичных данных в код, соответствующий последовательности четырех оснований молекулы ДНК. Плюс алгоритм изменяет файлы и для обратного преобразования. В результате всех этих действий получился список из 72 000 нитей ДНК, каждая из которых состояла из 200 пар оснований. На основе этих данных эксперты компании Twist Bioscience синтезировали искусственную нить ДНК. Восстановление файлов проходило при помощи обычной технологии считывания последовательности цепи ДНК. Восстановленные файлы не содержали ошибок, а операционную систему даже сумели успешно установить. Данный метод сжатия и хранения информации позволяет упаковать 215 петабайт данных в молекулы ДНК весом всего в 1 грамм.

«Мы полагаем, что нам удалось создать устройство хранения данных, имеющее самое высокое значение показателя плотности хранения информации. Максимальная емкость одного основания ДНК составляет два двоичных разряда. Однако потребность включения в ДНК добавочной информации, необходимой для восстановления данных, понижает информационную емкость одного основания до 1.6 разряда, что на 60 процентов больше, чем было достигнуто при помощи других методов, и очень близко к теоретическому верхнему пределу в 1.8 бита на основание».

Несмотря на крайне положительные результаты, на данный момент основным препятствием на пути к применению ДНК для записи информации является высокая стоимость процедуры записи и считывания. Ученые потратили 7000 долларов на синтез ДНК с записью информации и 2000 долларов на их расшифровку.

Код операционной системы записали в молекулу ДНК

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

39 комментариев

  1. Trol

    Через 100 лет все будут гонять с USB ДНК накопителями (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  2. Valkiria

    Ха, только в какой-то недавней теме привела описание применения ДНК в качестве исходного машинного кода и вуаля, спустя день уже статья, частично подтверждающая мои идеи :-) Не успела придумать, уже украли :-D

  3. Аноним

    Для чего это все? Для кого? Запись и хранение это хорошо, поиск вечных носителей на случай катаклизма. А чем после считывать будем? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Дмитрий

      А чем вы после катаклизма будете считывать флэшку, компакт-диск или кассету? Да и вообще, почему вы рассматриваете данную технологию через призму некоего апокалипсиса? Разве не здорово, что один грамм материи может хранить столько данных? Зачем надумывать какие-то искусственные проблемы, чтобы "зафукать" такую революционную технологию?

      • nim_cch

        Некоторые люди хотят утопить свои проблемы в глобальных катаклизмах.

  4. nkey500

    Круче чем на камне нацарапать ещё не придумали ничего)))

  5. sergei.krutoi

    Записывать и считывать информацию лучше всего на атомарную кристаллическую решётку. О подобном нам учитель в училище рассказывал, что учёные уже ведут такие исследования ещё в 1987 году! Я это лично уже давно делаю не в лаботаторных условиях, а дома и буквально "на коленках". Это так просто, что это может выполнить или выполнять 5-ти летний ребёнок. А описанный в статье метод записи и считывания информации лучше всего подойдёт для биороботов, где обработчиком информации будет искусственный мозг или операционная система компьютера. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Valkiria

      "нам учитель в училище рассказывал", " Я это лично уже давно делаю не в лаботаторных условиях, а дома и буквально "на коленках", "Это так просто, что это может выполнить или выполнять 5-ти летний ребёнок"

      С такими рассуждениями, на коленках в училище ты только покакать можешь :-)

    • Stylus

      Если бы на сайте при регистрации предлагалось решить квадратное уравнение, или хотя бы вычислить работу силы тяжести при падении тела с указанной высоты, такой детской ереси стало бы на порядок меньше... На коленке он на атомарную решетку пишет...

    • sergei.krutoi

      ...Продолжу, передача информации моим методом равна скорости света и не в ограниченном количестве или объёме!(каждый атом хранит информацию о своём целом). (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • nkey500

      в стекло в кристаллы, но очень емкость маленькая но для считывания нужен лазер, я говорю проще в камне формулы и основы набить и благополучно сгинуть тогда в ядерной войне

  6. Аноним

    Человек возрастом 430 тыс лет? Серьезно? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  7. tabasko

    Теперь представьте такой хранитель размером с землю, интерестно можно будет на нём прописать движение всей вселенной!? (Я имею в виду самообучающийся код) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  8. snow1eopard

    Люди почему-то думают, что если что-то крутое придумано, то его обязательно в ближайшее время реализуют.
    Давайте представим ситуацию, которая прекрасно интерполируется к ситуации с ДНК-запоминающими устройствами, ДНК компьютерами.
    Вот какая-то гениальная команда создала суперкомп который просто на порядки опережает существующие компьютеры, при этом технология вполне реализуема, т.е. ее можно поставить на поток. Но идет год, два, три...а проект глохнет...но почему?
    Все просто, в существующей инфроструктуре компов начиная от создателя болтика и заканчивая процессором - крутится неимоверное количество денег и людей которые все это воплощают в жизнь. Если появится конкурент, который нереально обставить, то что будет с АМД и Интел? Что будет с миллионами людей оставшимися без работы? Что будет с инвесторами, которые потратили миллиарды $ ? Магазины, которые закупились впрок и т.д. Т.е. то что казалось бы очевидно выгодно миру, на самом деле выгодно но не всем и вот эти не все будут сопротивляться, по той же причине электромобили идут очень со скрипом и еще много чего. Поэтому прогресс разбивается о холодную реальность, не все прорывное нужно именно сейчас сильным мира сего)

    • Valkiria

      Очень архаичная точка зрения. Её очень хорошо разрушает Тесла. Куда же смотрят нефтяные магнаты? Почему Тесле дали развиться? А куда смотрели ювелирные компании, которые позволили развиваться сфере искусственных камней? А как сельскохозяйственные компании пропустили на рынок ГМО? А куда же в свое время делись производители дискет, уступившие место флэшкам? Примеров море...

      На самом деле, никто ничего не сделает. Нет никакого секретного масонского ордена, который заблокирует всё новое, это просто

      • snow1eopard

        Это к тому что если что и будет развиваться, то с очень большим скрипом)

        • sergei.krutoi

          Почему всегда такой шаблон мышления в отношении магнатов? Что крадут, обманывают, используют людей. Что если вводить инновации, то люди останутся без работы. Кто пришёл к миллиардным и миллионным состояниям, в первую очередь использовал алгоритм успеха. И если отменят нефть, деньги, от того, что создадут источник свободной энергии, то и в этом случае человек будет использовать алгоритм успеха, например в области исскуства. А чтобы люди остались без работы - это и есть цель или мечта любого человека. В слове "работа" и заложен ответ на эту кажущуюся или надуманную проблему. Роботы и должны выполнять всю механическую работу. В связи с появившемся временем, от роботизации, человек направит свои стремления на искусство и науку нового поколения, в основе которой будет лежать духовный подход. Благодаря этому мы будем путешествовать по Вселенной, во времени и пространстве. Так уже сделали те, кто создал нас, людей. Они отправились в путшествие на своей планете(космическом аппарате). Их пробная версия у нас под носом, это Луна, действующий аппарат для путешествия по Вселенной. Внутри её созданы все необходимые условия для жизнедеятельности.
          (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • tabasko

      Соглашусь, эфект лампочки если и удалоь заменить на потребительскийи то, скажем так, "экономической последовательности" нам никак не избежать... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • sergei.krutoi

        Это самый основной эффект в нашем мире, в прямом и переносном смысле. Уже учёные догадались как рождается фотон, судя из новостей в этом приложении(я лично уже давно знаю что есть на самом деле электричество, как рождается свет, почему горят звёзды и откуда они берутся - и вообще знаю каким образом создаются вселенные!, недавно я создал такую). (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • algoshore

          А что есть электричество? Никто этого до сих пор не знает: Вы очень поможете всему человечеству, рассказав это! (отправлено из приложения Hi-News.ru)

          • sergei.krutoi

            Вы думаете, что если я напишу тут в этом приложении что есть электричество, то человечество скакнёт в развитии? Допустим я сейчас опишу суть источника свободной энергии, вечного двигателя. Допустим просто бокс, это спорт. Он в обществе культивируется под знаком плюс сейчас. Упрощая, набив морду другому, я буду победителем и ценим обществом от этого. Посмотрите, тут абсолютно нет созидания, только разрушение, увечия, иногда смерть. При таком понимании ценностей и подходе, когда я раскрою чертежи источника свободной энергии - естественно люди уничтожат сами себя. Так уже было в предыдущих цивилизациях на нашей планете. Поэтому посланикам или мисионерам(или хранителям знаний) допущено только подводить людей к разгадке тайн посредством самоопределяемой готовности, от этого шифруется голая истина(она страхуется от разрушителей). В итоге только подсказки. Электричество - это не направленное движение электронов, а их возбуждённый резонанс, который передаётся друг другу. Электричество возникает от тепла любви двух, хотите как от он и она, а хотите как и от обеих рук при трении ладоней. Мисионеры в качестве таких загадок-ответов оставили после себя записи, например, Евангелие от Фомы. Прочитайте и попробуйте найти ответы на все пункты. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

            • Valkiria

              Как было бы здорово, отселить всех таких ПГМнутых неучей на какой-нибудь необитаемый остров, обнести высоким забором и установить камеры, чтоб образованные люди смотрели на это через интернет, как на животных в зоопарке...

            • Дмитрий

              Прошу прощения, но я никогда не понимал, что заставляет таких людей посещать научные ресурсы. Ну если у вас не хватает знаний, чтобы проверить современную науку или у вас есть "свое видение" науки, которое навеяно реформой образования и не имеет отношения к взрослой науке, зачем же тратить силы на регистрацию и изливать свою заведомо ошибочную точку зрения на научных сайтах, где общаются образованные люди? Ну вот никто же из образованных людей ведь не лезет в религиозные форумы или в блоги о философии и теологии со своими научными мыслями, т. к. это бесполезно. А эти - тут, как тут... Не пойму я этого...

              • sergei.krutoi

                Однажды я первый раз в жизни зашёл на форум, где обсуждалась звукотехника. Я выбрал этот форум потому, что технический уровень участников был очень высок, но духовный наоборот. Я решил предоставить там своё открытие в области аудиовоспроизведения. Закончилось всё так как и здесь. Я дал слово, что больше никогда не подниму свой вопрос. Теперь и тут так. Буду наслаждаться своими практическими инновациями в одиночку. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                • Valkiria

                  Ой, ну надо же, непонятый поэт! Как же это знакомо... А вы не задумывались о том, что причина такого поведения не в духовном уровне участников, а в том, что вы при практически нулевом техническом образовании, но в припадке православного бреда себе какую-то антинаучную белиберду придумали и по какой-то причине сочли это открытием века, а поскольку на форумах звукарей сидят тоже образованные люди, вам прямо указали на тот бред, который вы с умным видом написали, от того и недопонимание?

              • sergei.krutoi

                https://hi-news.ru/research-development/ibm-dokazala-vozmozhnost-xraneniya-informacii-v-odnom-atome.html ШАХ И МАТ. Я ВСЕГДА ОПЕРЕЖАЮ ТРАДИЦИОННУЮ НАУКУ НА МИЛЛИОНЫ ЛЕТ ВПЕРЁД.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.