Dijital içeriği DNA’da depolamak, molekülün yoğunluğu, dayanıklılığı ve düşük güç ihtiyaçlarından yararlanan gelişmekte olan bir teknolojidir. DNA, NAND Flash ve HDD’lerin aksine, yıllar veya on yıllar içinde en iyi ihtimalle nesiller boyunca sürebilir. Ayrıca tipik veri depolama sistemlerinden yaklaşık 100 milyon kat daha yüksek bir veri kapasitesi sunar. Bununla birlikte, DNA depolamasından veri almak karmaşık ve oldukça yavaş bir işlemdir. İyi haber, İsrail araştırmacıları tarafından yapılan bir atılım, etkinliği 3.200 kez hızlandırıyor, Techxplore.
Technion – İsrail Teknoloji Enstitüsü’ndeki bir ekip, DNA’da depolanan dijital bilgileri almayı önemli ölçüde daha hızlı ve daha doğru hale getiren bir AI aracı oluşturdu. DNAFormer olarak adlandırılan sistem, önceki en doğru yöntemlerden 3,200 kat daha hızlıdır ve biyolojik materyal kullanarak verimli, büyük ölçekli veri depolama vaat eden mükemmel sonuçlar verdiği iddia edilir. Ticari pazar için hala çok yavaş, ancak araştırmacılar doğru yönde ilerlediklerine inanıyorlar.
Bu yeni yaklaşım, en iyi akım yöntemlerini kullanan birkaç güne kıyasla 100MB işlenmesine izin verir. 3.1 MB’lık bir testte, araç birkaç içerik türünü işledi: bir hareketsiz görüntü, Neil Armstrong’un Ay’da kısa bir ses kaydı, DNA’nın depolama avantajları hakkında bir metin ve rastgele oluşturulan verileri şifreli veya sıkıştırılmış dosyaları taklit eden.
Verileri saklamak için özelleştirilmiş DNA molekülleri sentezlenir. Bilgileri okumak sıralama gerektirir, ancak bu, delesyonlar veya ikameler gibi çeşitli hatalar getirir ve sıralanmamış ve bazen bozulmamış veri kopyalarını döndürür. DNAFormer, kusurlu girişlerden doğru kalıpları tanımlayan algoritmalar kullanarak bu sorunları işler. Model, son derece gürültülü dizileri tespit etmek için özel düzeltme kodları ve bir güvenlik katmanı içerir. Dizileri tekrar dijital forma çevirmeden önce bu hataları temizlemek için özel araçlar kullanır.
DnaFormer, Technion’da da inşa edilmiş bir simülatör tarafından üretilen sentetik veri kümeleri kullanılarak eğitilmiş bir transformatör modeline dayanmaktadır. Hız iyileştirmesinin yanı sıra, DNAFormer önceki hızlı erişim yöntemlerine göre% 40’a kadar daha yüksek doğruluk gösterdi. Bu performans, özellikle geleneksel düzeltme yöntemlerine meydan okuyan eksik veya gürültülü dizilerle uğraşırken, gerçek dünyadaki DNA depolama verilerinin ele alınmasında bir atılımı işaret eder.
Araştırmacılar, DNAFORMER’ı belirli ihtiyaçlar için ayarlamayı ve sistemin endüstriyel ve araştırma uygulamaları için ölçeklenebileceğine inanmayı planlıyorlar. Esnek olacak şekilde tasarlanmıştır ve DNA’nın yazıldığı ve okunduğu gelecekteki ilerlemelerle gelişebilir, bu da sürdürülebilir ve yüksek kapasiteli depolama çözümlerine olan artan talebi karşılamaya yardımcı olur.
