💻 TecMaster 📡
126 subscribers
11.8K photos
2.21K videos
12 files
1.05K links
💻دنیای تکنولوژی

📣داغترین خبرها و رویدادهای دنیای تکنولوژی
📚 آموزشها و ترفندها

📲صفحات تکمستر در اینستاگرام :
👉instagram.com/tecmastershop
👉tecmasterhw
👉tecmasterit
👉tecmasterpc

🏧فروشگاه تک مستر در دیجیکالا:
https://www.digikala.com/seller/6z36u
Download Telegram
اطلاعات چگونه روی DNA ذخیره‌سازی می‌شوند؟
درچند روز گذشته اخبار بسیار جالبی از موفقیت دانشمندان در ارتباط با ذخیره‌سازی حجم گسترده‌ای از اطلاعات روی DNA در کانال تک مستر منتشر شد. اما سوال مهمی که به روشنی به آن پاسخ داده نشد این بود که اساسا اطلاعات چگونه روی یک گرم DNA ذخیره‌سازی می‌شوند و دانشمندان از چه فرآیندی برای ذخیره‌سازی حجم انبوهی از اطلاعات روی DNA استفاده می‌کنند؟
ذخیره‌سازی اطلاعات روی DNA موضوع جدیدی نیست. ایده ذخیره‌سازی اطلاعات روی DNA از مدت‌ها پیش مطرح شده و تلاش‌هایی نیز در این زمینه انجام شده است. اما سوال اصلی این است که ما چگونه قادر هستیم یک میلیارد ترابایت داده‌ها را تنها روی یک گرم DNA و آن هم به مدت بیش از هزار سال ذخیره‌سازی کنیم؟ یک سال به عقب باز گردیم. مایکروسافت اعلام کرد نزدیک به ده میلیون رشته DNA مصنوعی را از مرکز تحقیقات زیست‌شناسی دانشگاه سان‌فرانسیسکو خریداری کرد. مایکروسافت و مرکز فوق به دنبال آن هستند تا از این رشته‌ها در قالب یک رسانه ذخیره‌ساز اطلاعات (در مقیاس بالا) استفاده کنند.

اما در جدیدترین مورد، پژوهشگران دانشگاه کلمبیا و مرکز ژن نیویورک تحقیق گسترده‌ای در این ارتباط انجام دادند و نتایج آن را منتشر کردند. آن‌ها در این پژوهش موفق شدند نزدیک به 214 پتابایت داده‌ را تنها روی یک گرم DNA ذخیره‌سازی کنند. اما آن‌ها این‌کار را چگونه انجام دادند؟
@tecmaster
در این فرآیند دانشمندان ابتدا همه داده‌ها را فشرده کردند و در ادامه آن‌ها را درون یک فایل آرشیو قرار دادند. در ادامه این فایل به رشته‌های کوچکی از مقادیر باینری تقسیم شد. مقادیری که ما به عنوان صفرها و یک‌ها آن‌ها را می‌شناسیم. در مرحله بعد از طریق الگوریتم اصلاح‌کننده- پاک‌کننده (erasure-correcting) که به نام کدهای فوران از آن نام برده می‌شود، رشته‌ها به شکل تصادفی درون قطره‌هایی وارد می‌شوند. هر قطره حاوی بارکدی است. این بارکدها به دانشمندان اجازه می‌دهند در آینده به بازیابی مجدد فایل‌ها بپردازند.

در مرحله بعد دانشمندان هر کدام از صفرها و یک‌های درون این قطره‌ها را به یکی از چهار بازهای نوکلئوتیدی (Nucleobase) موجود در DNA به نام‌های A،G،C و T ترسیم (یا به عبارت دقیق‌تر نگاشت) کردند. این پروسه در نهایت با تهیه یک فهرست دیجیتالی از 72 هزار رشته DNA که داده‌های کد شده درون آن‌ها قرار گرفته‌اند خاتمه پیدا کرد. در مرحله آخر خروجی کار برای مرکز زیست‌شناسی Twist Biosciences ارسال شد تا این اطلاعات درون DNAهای زیستی قرار بگیرد. همان مرکزی که مایکروسافت سال گذشته میلادی ده میلیون DNA را از آن خریداری کرد.
@tecmaster
دو هفته بعد دانشمندان محفظه‌ای را از مرکز فوق دریافت کردند که حاوی مولکول‌های DNA بود. برای بازیابی فایل‌های درون این محفظه، آن‌ها از فناوری خواندن ترتیبی رشته‌های DNA همراه با نرم‌افزاری که قادر به ترجمه کدهای ژنتیکی به باینری بود استفاد کردند. آن‌ها موفق شدند فایل‌های خود را با خطای تقریبا نزدیک به صفر بازیابی کنند.

پژوهشگران این پژوهش بر این باور هستند
که DNA یک رسانه ذخیره‌ساز کامل بوده که در عین حال کاملا جمع‌و ‌جور است. رسانه‌ای که حداقل می‌تواند تا صدها هزار سال سالم باقی بماند البته به شرط آن‌که در مکان خشک و خنکی نگهداری شود.
دانشمندان این پژوهش اعلام کرده‌اند DNA بالاترین تراکم را در میان تمامی دستگاه‌های ذخیره‌سازی که تا به امروز ساخته شده است در اختیار دارد.

دانشمندان پیش‌بینی کرده‌اند تا سال 2020 تعداد بیت‌های دیجیتالی از تعداد ستارگان آسمان بیشتر خواهد شد. به طوری که حجم این داده‌ها به رقم 44 زتابایت یا 44 تریلیون گیگابایت خواهند رسید. در نتیجه DNA بهترین رسانه ذخیره‌سازی است که در آینده به سازمان‌ها به منظور ذخیره‌سازی اطلاعاتشان کمک خواهد کرد. اما هزینه به کارگیری این تکنولوژی به شدت بالا است. به طور مثال برای ذخیره‌سازی تنها 2 مگابایت اطلاعات چیزی در حدود 7 هزار دلار برای ذخیره‌سازی و 2 هزار دلار برای بازیابی باید هزینه شود.
@tecmaster
تنها مقدار اندکی DNA توانایی ذخیره‌سازی کل محتوای اینترنت را دارد

هر چه سطح آگاهی ما از دنیای مولکول‌ها و زیست‌شناسی افزایش پیدا می‌کند، به همان نسبت این توانایی را به دست خواهیم آورد تا یک تلفیق بسیار شکوه‌مندانه مابین دنیای تکنولوژیی و زیست‌تکنولوژی به وجود آوریم. در جدیدترین اظهارنظرها در این مورد دکتر رابرت گراس گفته است: «DNA این توانایی را دارد تا برای میلیون‌ها سال کل محتوای اینترنت را در خود ذخیره‌سازی کند.»
اگر قرار باشد پیامی را برای شخصی در آینده ارسال کنید؛ این پیام را کجا ذخیره‌سازی می‌کنید؟ دیسک‌های بلوری، حافظه‌های فلش؟ هیچ‌یک راه‌کار جالبی نیستند. اگر به دنبال یک راه‌کاری ذخیره‌سازی طولانی مدت هستید، باید با کپسول‌های DNA (دئوکسی‌ریبونوکلئیک‌اسید) آشنا شوید. دکتر رابرت گراس می‌گوید: «این تفکر که ما برای همیشه توانایی ذخیره‌سازی اطلاعات را داریم، یک تفکر خدشه‌پذیر است. هارددیسک‌ها و منابع فیزیکی اطلاعات همچون کتاب‌ها به مرور زمان پوسیده و فرسوده می‌شوند. من برای مدت‌های طولانی به دنبال راه‌کاری برای ذخیره‌سازی طولانی مدت اطلاعات بودم. جواب من در DNA پنهان شده بود.»

در سال 2012 تحقیقی انجام شد که نشان داد، شما این توانایی را دارید تا یک مگابایت اطلاعات را به درون DNA منتقل کرده و دومرتبه آن‌را بخوانید. DNA زبان خاص خودش را دارد و در قالب توالی نوکلئوتیدها (A,B,C,D) نوشته می‌شود که در این حالت A و B معادل صفر و C و D معادل یک در نظر گرفته می‌شوند. به زبان ساده شبیه به حالت باینری در دنیای کامپیوترها عمل می‌کند که در آن اطلاعات در قالب صفرها و یک‌ها شکسته می‌شوند. البته هرگونه آسیبی که به DNA وارد شود باعث به وجود آمدن حفره‌ای در داده‌ها می‌شود، در نتیجه تیم یک روش تصحیح خطا را ابداع کرده‌ و آن‌را کد Reed-Solomon نام‌گذاری کرده‌اند. این کد تصحیح خطا شامل مجموعه بلوک‌هایی است که برای بازسازی بیت‌های درهم مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما DNA این توانایی را دارد تا مقدار بسیار زیادی از اطلاعات را در یک فضای کوچک ذخیره‌سازی کند.

گراس در این ارتباط گفته است: « به لحاظ تئوری، یک گرم DNA توانایی ذخیره‌سازی 455 اگزابایت اطلاعات را دارد. این مقدار برای ذخیره‌سازی کل داده‌های گوگل، فیس‌بوک و هر شرکت بزرگ تکنولوژی کافی است. جالب آن‌که باز هم بخشی از آن فضا خالی خواهد ماند. در گذشته نیز مطالعاتی پیرامون DNA انجام شده بود؛ اما مشکلی در بطن آن مطالعات مستتر شده بود. مطالعات قبلی پایداری اطلاعات به مرور زمان را مورد بررسی قرار نداده بودند. موضوعی که خود عامل بسیار مهمی در این زمینه به شمار می‌رود.» اما گراس همراه با شریک تحقیقاتی خود راینهارد هکل در مؤسسه تحقیقاتی ETH زوریخ سوئیس به دستاورد مهمی در این زمینه دست پیدا کرده‌اند. به گونه‌ای که به روشی دست یافته‌اند که نه تنها توانایی ذخیره‌سازی محتوای ویکی‌پدیا و فیس‌بوک را داخل یک لوله آزمایشی کوچک دارد، بلکه توانایی ذخیره‌سازی همیشگی این اطلاعات را خواهد داشت.

گراس در این ارتباط گفته است: « من این ایده را از فسیل‌های باستانی الهام گرفته‌ام. ایده‌ای که در آن DNA حیوانات از پایداری بسیار بالایی برخوردار بوده و بعد از گذشت مدت زمان طولانی بازهم قابل استفاده است.» البته DNA در واکنش با آب و اکسیژن از میان می‌رود، اما با سنتز DNA در شیشه‌های پایدار می‌توان از افت کیفیت آن‌ها جلوگیری به عمل آورد. این روش حفظ اطلاعات کامل نبود. اما هکل با راه‌کار خود توانست این مشکل را برطرف کند. هکل با ایده اضافه کردن افزونگی درون DNA به میدان آمد. به‌طوری که اگر شما بخشی از اطلاعات را از دست دادید توانایی بازیابی آن‌ها را داشته باشید. آن‌ها برای آزمایش کپسول خود آن‌را در یک موقعیت شبیه‌سازی شده 500 تا یک میلیون سال قرار دادند تا عملکرد آن‌‌را بررسی کنند. در این روش DNA به مدت یک هفته در دمای 90، 65 و 70 درجه سانتی‌گراد قرار گرفت تا روند پیر شدن در آن‌ شبیه‌سازی شود. آزمایش آن‌ها نشان داد که هیچ‌گونه اتفاقی برای اطلاعات رخ نمی‌دهد. به عبارت دقیق‌تر اگر DNA در دمای 10 درجه سانتی‌گراد قرار گیرد، به مدت 2000 سال همچنان قابل استفاده خواهد بود. حال به پرسش بعدی می‌رسیم و آن این است که این DNA قرار است چه نوع اطلاعات و محتوایی را درون خود ذخیره‌سازی کند.
@tecmaster
Xperia XZ1 و XZ1 Compact:
پرچم‌دارهای جدید سونی با اسکنر سه بعدی معرفی شدند
در طول کنفرانس سونی در نمایشگاه IFA 2017‌ این شرکت از دو پرچم‌دار جدید خود رونمایی کرد. دو گوشی Xperia XZ1 و Xperia XZ1 Compact جایگزین دو گوشی XZ و X Compact می‌شوند که دقیقا سال گذشته عرضه شده بودند. سونی در پرچمدارهای جدید خود از چیپ‌ست اسنپ‌دراگون ۸۳۵ استفاده کرده و این گوشی‌ها هم‌چنین طراحی بهبود یافته‌ای دارند. هر دو گوشی XZ1 اولین گوشی‌های هوشمندی هستند که با سیستم عامل اندروید ۸.۰ اوریو وارد بازار می‌شوند.

از نظر کارایی و سخت‌افزار، دو گوشی Xperia XZ1 و Xperia XZ Compact تفاوتی با هم ندارند. هر دو گوشی یک دوربین اصلی ۱۹ مگا‍‍پیکسلی دارند که از تکنولوژی Motion Eye سونی که با گوشی XZ Premium معرفی شده بود استفاده می‌کنند. هر دو گوشی می‌توانند با سرعت ۹۶۰ فریم در ثانیه ویدیوی سوپراسلوموشن ضبط کنند. سیستم لرزشگیر نرم‌افزاری سونی یعنی Sony SteadyShot در دوربین XZ1 قرار دارد، ولی این گوشی‌ها لرزشگیر اپتیکال ندارند.

دوربین سلفی Xperia XZ1 هشت مگاپیکسل دقت دارد و یک لنز سوپر واید دارد. از طرف دیگر مدل XZ1 Compact یک دوربین ۱۳ مگاپیکسلی سلفی دارد.

قابلیت جدیدی که سونی در دو پرچم‌دار خود معرفی کرده، امکان اسکن سه بعدی است. دوربین این دو گوشی می‌تواند یک شی را اسکن کند و از آن یک مدل سه بعدی با کیفیت بسازد. این تصویر سه بعدی را می‌توان ذخیره کرد و با استفاده از یک پرینتر سه بعدی آن را پرینت کرد. یک مدل سه بعدی استفاده‌های زیادی می‌تواند داشته باشد. سونی قرار است با شرکت‌های بازی‌سازی برای استفاده از این اسکنر سه بعدی همکاری کند.
@tecmaster
گوشی XZ1 یک صفحه نمایش ۵.۲ اینچی با وضوح تصویر Full HD دارد و گوشی XZ1 Compact هم از یک صفحه نمایش ۴.۶ اینچی با وضوح ۷۲۰p استفاده می‌کند. هر دو گوشی از گوریلا گلس ۵ استفاده می‌کنند و هم‌چنین با گواهی IP68 خود کاملا ضد آب هستند.

حجم باتری هر دو گوشی یکسان است و هر دو یک باتری با ظرفیت ۲۷۰۰ میلی‌آمپر ساعت دارند. گوشی XZ1 با ظرفیت ۶۴ گیگابایت عرضه می‌شود و گوشی XZ1 Compact هم با ظرفیت ۳۲ گیگابایت. می‌توان حافظه‌ی هر دو گوشی را با یک کارت microSD اضافه کرد یا در اسلات این کارت، یک سیم کارت دوم قرار داد.

سونی در طراحی XZ1 از فلز استفاده کرده و این گوشی بدنه‌ای کاملا فلزی دارد، ولی مدل Compact بدنه‌اش با استفاده از شیشه و پلاستیک ساخته شده.

هر دو گوشی سری XZ1 با اندروید ۸.۰ عرضه خواهند شد؛ طوری که اگر Google Pixel و سری Nexus را کنار بگذاریم، گوشی‌های جدید سونی اولین گوشی‌هایی محسوب می‌شوند که اندروید ۸.۰ اوریو خواهند داشت.

قرار است XZ1 با قیمت ۶۹۹ دلار از روز ۱۹ سپتامبر وارد بازار شود. گوشی XZ1 Compact هم از روز ۴ اکتبر وارد بازار خواهد شد و ۵۹۹ دلار قیمت خواهد داشت. سونی رنگ‌های آبی، صورتی، نقره‌ای و مشکی را برای گوشی‌های خود در نظر گرفته است.
@tecmaster

در ادامه ویدیوهای معرفی Xperia XZ1 و XZ1 Compact همچنین
ویدیوی معرفی سیستم اسکن سه بعدی را خواهید دید :
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
📹 Sony Xperia XZ1 Compact
با قابلیت فیلمبرداری شگفت انگیز 960 فریم بر ثانیه

@tecmaster