إطلاق كتالوج
خطط خدمة بدء التشغيل. تقوم الشركة
بتطوير منشأة خاصة تسمح لك بتسجيل تيرابايت من البيانات في 500 تريليون جزيء من الحمض النووي يوميًا.
بعد ذلك ، نتحدث عن النهج الذي يستخدمه الكتالوج ، والتطورات الأخيرة الأخرى في مجال الحمض النووي.
/ photo University of Michigan CCتفاصيل المشروع
يتضمن النهج الكلاسيكي لكتابة البيانات إلى DNA تحويل سلسلة من البتات - الأصفار والأخرى - إلى سلسلة من أربع قواعد DNA أساسية. على سبيل المثال ، يمكن تمثيل القواعد النيتروجينية الأدينين (A) ، الثيمين (T) ، الغوانين (G) والسيتوزين (C) على النحو التالي: A = 00 ، T = 01 ، G = 10 ، C = 11.
باستخدام هذا النهج ،
تمكنت Microsoft في عام 2016
من "إدامة" 200 ميغابايت من النص والفيديو في جزيئات DNA الاصطناعية (كما كتبنا بالفعل في
إحدى المشاركات ). ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة ليست مناسبة لتسجيل البيانات بكميات كبيرة ، في حين أنها مكلفة.
بدلاً من استخدام ملايين خيوط الحمض النووي ، يقترح باحثو الكتالوج توليد عدد كبير من جزيئات الحمض النووي المختلفة ، والتي تتكون من ما لا يزيد عن 30 زوجًا أساسيًا. ثم ، بسبب
التفاعلات الإنزيمية ، تشكل هذه "القطع" المعدة مسبقًا أنماطًا خاصة ترميز المعلومات. وهكذا ، بدلاً من تمثيل قاعدة نيتروجين واحدة ، يتم ترتيب البتات في مصفوفات متعددة الأبعاد. وتعكس مجموعات الجزيئات موضع البتات في هذه المصفوفات.
يستشهد ديفين ليكي ، مدير أبحاث الكتالوج ، بالقياس التالي: "تخيل أن لديك كتابًا. يمكنك نسخه يدويًا: حرفًا بحرف. وبالمثل ، يمكنك كتابة البيانات في جزيء DNA بواسطة الجزيء. تم استخدام هذا النهج من قبل Microsoft. نقترح إنشاء نوع من "المطبعة" ، حيث ستكون جزيئات DNA
سماعة رأس . وبالتالي ، من خلال إعادة ترتيب الجزيئات التي تم إنشاؤها مسبقًا ، فإننا نعمل على الفور بكلمات كاملة ، ونرتبها بالترتيب الصحيح. "
باستخدام هذه الطريقة ،
نجح باحثو الكتالوج في تسجيل واسترجاع البيانات في الحمض النووي. للقيام بذلك ، استخدموا قصيدة
الطريق التي لم تؤخذ (في إحدى الترجمات - "طريق آخر") لروبرت فروست. الآن تقوم الشركة بحل مشكلة توسيع المنصة لاحتياجات شركات تكنولوجيا المعلومات والمؤسسات الحكومية.
وفقًا
لـ Hyunjun Park ، أحد مؤسسي الكتالوج ، فإن هذا النهج سيجعل مخازن DNA التيرابايت قابلة للتطبيق تجاريًا بحلول بداية عام 2019. ومع ذلك ، فإن التكلفة الدقيقة لخدمة تخزين البيانات التي ستوفرها الشركة الناشئة لا تزال غير معروفة.
تطورات مماثلة
كما ذكرنا سابقًا ، يتم التعامل مع مشكلات إنشاء مستودعات DNA بواسطة Microsoft. ومنذ عام 2016 ، تقدم باحثون من الشركة في تطورهم: في فبراير 2018 ، أنشأوا "مكتبة
أولية " لتنظيم الوصول العشوائي إلى DNA. يتم ربط كل من البادئات بسلسلة معينة ، وبالتالي ، باستخدام
تفاعل سلسلة البلمرة ، يمكنك تحديد أي منها (والوصول إلى البيانات المسجلة).
/ photo Col Ford and Natasha de Vere CCوتأمل الشركة أن يساعد هذا النهج ، إلى جانب خوارزمية جديدة لكتابة البيانات وقراءتها ، والتي تكون أقل عرضة للأخطاء ، في المستقبل على إنشاء مخازن DNA لعدة تيرابايت. يخطط عملاق تكنولوجيا المعلومات لتوفير تخزين الحمض النووي كخدمة. شرعت الشركة
في تنفيذ الفكرة بحلول عام 2020.
فوز DNA و AI
لا توجد صعوبة خاصة في تسجيل المعلومات على حامل DNA: لقد توصلت الشركات إلى طرق الأتمتة. لكن عملية قراءة المعلومات لا تزال معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً. لحل هذه المشكلة ،
يخطط Lifebit لاستخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي. يقوم Lifebit بتطوير منصة سحابة Deploit استنادًا إلى خوارزميات MO ، والتي ستتم عملية قراءة المعلومات تلقائيًا من ناقلات DNA.
وبالتالي ، سيساهم التعلم الآلي في تنظيم مستودعات الحمض النووي. ومع ذلك ، فإن العكس صحيح أيضًا - حيث يتم استخدام جزيئات DNA لإنشاء أنظمة ذكاء اصطناعي. على سبيل المثال ، يعمل باحثون من Caltech في هذا المجال.
يعتمد مبدأ تشغيل شبكتهم العصبية على تفاعلات كيميائية ، تسمى
إزاحة الخيط (آلية نسخ الحمض النووي المعروفة في بعض الفيروسات) ، عندما يحل الخيط الذي يسمى الخيط الوارد أحد خيوط الحمض النووي الأصلي. تم
تعليم النظام الذكي بالفعل للتعرف على الأرقام المكتوبة بخط اليد.
يتم رسم الشكل على مستوى مربع ، مقسم إلى مائة خلية متطابقة (10x10) - بكسل أصلي. يتم تمثيل كل من هذه الخلايا بواسطة جزيء DNA "يعرف" ما إذا كان هناك قطعة من رقم على هذه البكسل. بعد خلط جميع الجزيئات في أنبوب اختبار واحد ، تعطي شبكة الحمض النووي إجابتها باستخدام إشارات الفلورسنت. يبدأ الأنبوب في بث توهج يعتمد لونه على الرقم المعترف به. على سبيل المثال ، يعني الأخضر والأصفر خمسة ، والأخضر والأحمر يعني تسعة.
يخطط الباحثون لتشكيل نوع من الذاكرة في الشبكة العصبية بحيث "تتذكر" نواقل التدريب وتستخدمها لحل مشاكل أخرى.
كتالوج يا
كتالوج هي شركة ناشئة أمريكية تأسست في عام 2016 ، وهي تطور تقنيات لتخزين البيانات في جزيئات الحمض النووي. يقع مقرها الرئيسي في بوسطن ، ماساتشوستس.
ملحوظة: بعض المواد الإضافية من مدونة IaaS الأولى للشركات:
الاتجاه الرئيسي لنشاطنا هو توفير الخدمات السحابية:
البنية التحتية الافتراضية (IaaS) | استضافة PCI DSS | كلاود FZ-152 | استئجار 1C في السحابة