DNK — kelajakning super hard disklari

Keling, bir lahzaga to'xtaylik va hayratomuz bir fikr haqida o'ylab ko'ring: sizni siz qiladigan narsa — DNK — ehtimol butun sayyoradagi eng zich saqlash vositasi bo'lishi mumkin. Va olimlar nihoyat uni kompyuterlarimiz va telefonlarimizda qo'llash yo'lini topmoqda.

Penn State universitetida o'tkazilgan shu tadqiqotga duch keldim, va rostdan ham, bu "kelajakda yashayapmiz" hissi meni juda hayajonlantirdi. Keling, olimlar nima qilayotganini va bu nimaga kerakligini sodda qilib tushuntiraman.

E'tibor berilmagan saqlash muammosi

Protsessor quvvati va sun'iy intellekt imkoniyatlari haqida ko'p eshitamiz, lekin boshqa bir jiddiy muammo sekinasta kuzatilmoqda: barcha ma'lumotlarni saqlash uchun joy tugab qolmoqda. Ma'lumot markazlari juda ko'p energiya sarflaydi, va biz qancha ko'p ma'lumot yaratgan sari (sun'iy intellekt yaratgan kontentga qarang), shuncha ko'p saqlash maydoniga muhtoj bo'lamiz.

Ajoyib tomoni shundaki, tabiat bu muammoni milliardlab yil oldin hal qilgan. DNK juda zich paketlangan. Bir gram DNK 215 million gigabayt ma'lumotni saqlashi mumkin. Bu raqamni bir daqiqaga his qilishga harakat qiling.

Asosiy qiyinchilik shu edi: DNK-ni elektron qurilmalarimiz bilan "gaplashtirish" mumkin emas edi. Biologiya va elektronika turli tillarda gaplashadi, xolos. Lekin tadqiqotchilar ushbu tanaffusni yengish yo'lini topishdi.

Yashirin ingredient: Sintetik DNK + Perovskit

Tadqiqotchilar guruhi ikkita muhim ingredientni birlashtirdi. Birinchidan, ular sintetik DNK-dan foydalanishdi — hujayringizdagi uzun, chigal ipakcha bo'lgan DNK emas, balki kichkina, qattiq bo'laklar. Ularni o'ta kichik miqyosda aniq joylashtirish mumkin. Bu shunaqa, bir bowldagi ho'l makaronni tartibga solishga harakat qilish bilan tortib, tekis, bir xil tayoqchalarni ustma-ust qo'yishning farqiga o'xshaydi.

Ikkinchi ingredient — perovskit, bu yarimo'tkazgich material quyosh panellarida va boshqa texnologiyalarda allaqachon ishlatiladi. Shu ikki ingredientni kumush nanodoryali aralashtirganda (bu jarayon "dopirovanie" deyiladi), sehrli narsa ro'y beradi: DNK elektr tokini o'tkazishni boshlaydi va o'zi tartibliroq joylashadi.

"Ovoz beruvchi tadqiqotchilardan biri shunday dedi: "Bu DNK-ni biologik makromolekuladan dasturlashtiriladigan, ko'p funksiyali nanomaterial platformaga aylantirmoqda." Bu qanchalik qiziq, to'g'rimi?

Aslida eslab qoladigan xotira qurilmasi

Hosil bo'lgan qurilma memristor deb ataladi — aslida xotira rezistori. Elektr quvvatini uzganingizda hamma narsani unutadigan odatiy komponentlardan farqli o'laroq, memristor tok qaysi yo'nalishda oqayotganini eslab qoladi, hatto siz uni o'chirsangiz ham.

Bu juda muhim, chunki ma'lumotni saqlash va qayta ishlash bir xil joyda sodir bo'lishi mumkin — bizning miyalarimiz qanday ishlashiga o'xshab. Endi alohida xotira va protsessor qurilmalari orasida doimiy ravishda ma'lumot uzatish shart emas. Bu samaraliroq, ixchamroq va ehtimol ancha kuchliroq.

Va meni haqiqatan ham hayratda qoldirgan raqam: bu qurilma 100 marta kam energiya sarflaydi, flash xotiralar singari an'anaviy saqlash vositalariga nisbatan. Sun'iy intellekt tizimlari tobora ko'proq energiya talab qilayotgan bir davrda, bu bizning kelajak texnologiyamizni barqaror saqlashda o'zgartiruvchi bo'lishi mumkin.

Sun'iy intellekt kelajagi uchun nima uchun muhim

Tadqiqotchilar ta'kidlashicha, sun'iy intellekt va paydo bo'layotgan texnologiyalar neyromorfik hisoblash tomon intilmoqda — bu inson miyasi kabi ishlash uchun mo'ljallangan tizimlar, bir vaqtning o'zida bir nechta kiruvchi ma'lumotlarni baholab, o'tmish tajribalaridan o'rganadi.

Bunday "miya"ga o'xshash tizimlar ancha aqlli va samarali bo'lishi mumkin, lekin ularga jiddiy saqlash quvvati ham kerak. Va mana shu erda DNK zichligi ishga tushadi. juda kichik joyga katta haqdagi ma'lumotni sig'dira olasiz, shu bilan birga kam energiya sarflaysiz.

Tadqiqotchilardan biri shunday dedi: "Odatiy holatda ko'proq ma'lumot saqlash uchun ko'proq energiya sarflanadi. Lekin bizning qurilmamiz 100 marta kam energiya sarflaydi va saqlash sig'imi an'anaviy saqlash vositalaridan yuqori."

Oldinda yo'l

Albatta, bu hali dastlabki bosqichdagi tadqiqot va amaliy tijorat tizimlari ehtimol bir necha yil uzoqroqda. Lekin asosiy yutuq shu yerda: biologiya va elektronikani haqiqatan birlashtiradigan gibrid tizim.

Men bu yo'nalishda chin dildan umidvor bo'lib qolaman. Ming marta samaraliroq bo'lgan ma'lumot markazlarini, yoki bugungi kunda tasavvur qilishga qiyin bo'lgan saqlash quvvatiga ega qurilmalarni tasavvur qiling. Yoki bir kuni shaxsiy qurilmalaringiz butun raqamli hayotingizni — har bir rasm, har bir hujjat, har bir video — changdek kichik bir narsaga sig'dira oladi.

Ilmiy fantastika? Balki ko'p davom etmaydi.

Sizning fikringiz qanday? DNKga asoslangan texnologiya sizni hayajonlantiradimi, yoki bu biroz ortiqcha fantastika tuyuladimi? Izohlarda fikrlaringizni eshitishdan xursand bo'laman!