Источник изображения: Wyss Institute
Исследователи из Техниона, Израильского технологического института (Israel Institute of Technology), совершили прорыв в области хранения данных на основе ДНК. Как сообщает Tom's Hardware, они разработали ИИ-инструмент под названием DNAformer, который ускоряет извлечение информации из ДНК в 3200 раз по сравнению с предыдущими методами. Это оказался значительный шаг вперед для технологии, которая обещает стать высокоемкой альтернативой традиционным системам хранения данных.
Хранение данных в ДНК — это перспективная технология, которая использует плотность, долговечность и низкое энергопотребление молекулы. В отличие от флеш-памяти NAND и жёстких дисков, которые уже десятилетия находятся в деградации, ДНК может сохранять информацию на протяжении поколений. Кроме того, её емкость в 100 миллионов раз выше, чем у современных систем хранения. Однако до недавнего времени извлечение данных из ДНК было крайне медленным и сложным процессом.
DNAformer меняет ситуацию. Новый инструмент позволяет обрабатывать 100 Мбайт данных всего за 10 минут, тогда как раньше на это уходило несколько дней. В ходе тестирования система успешно обработала 3,1 МБ данных, включая цветное изображение, аудиозапись голоса Нила Армстронга на Луне, текст о преимуществах хранения данных в ДНК и случайно сгенерированные данные, имитирующие зашифрованные или сжатые файлы.
Известно, что одной из главных проблем хранения данных в ДНК являются ошибки, возникающие при чтении информации. Секвенирование ДНК может приводить к пропускам, заменам или повреждению данных. DNAformer же справляется с этими проблемами с помощью алгоритмов, которые идентифицируют правильные паттерны даже в несовершенных данных. Система включает в себя специальные корректирующие коды и слой безопасности для обнаружения сильно зашумленных последовательностей.
DNAformer основан на модели трансформера, обученной на синтетических данных, созданных с помощью симулятора, также разработанного в Технионе. Помимо ускорения, система демонстрирует на 40% более высокую точность по сравнению с предыдущими методами быстрого извлечения данных, что особенно важно для работы с реальными данными, которые часто содержат ошибки и неполные последовательности.
Несмотря на прогресс, технология пока не готова для коммерческого использования. Исследователи признают, что DNAformer всё ещё медленнее, чем стандартные системы хранения данных. Однако они уверены, что движутся в правильном направлении. «Мы планируем адаптировать DNAformer для конкретных задач и масштабировать его для промышленных и исследовательских приложений», — отмечают разработчики.