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用DNA手段来代替监控云存储,未来一定能实现
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来自:慧聪安防网 浏览:1718 编辑:
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安防大数据年代下,前端视频越发高清,海量数据成倍增长,怎么确保海量数据安全存储的一起,降低存储系统的保护难度、并提高运用价值等疑问扑面而来,传统的单台设备独立存储形式现已无法满意实践需要,安防存储正在向大容量、超交融、虚拟化、云存储方向开展。 美国《科学》杂志近来发布的一项研讨显现,一克DNA的贮存容量相当于约20万台电脑!详细容量约为200PB(20万兆)。这是由于DNA具有密度大、安定经用的特色。专家指出,当今年代信息爆破,只需处理了本钱疑问,那么DNA贮存技能的商场空间将无可限量。 DNA存储技能:并非创始 本来DNA贮存技能早已有人在做了。2012年,哈佛大学研讨人员用DNA贮存了一本五万字的图书。欧洲生物信息研讨所(EuropeanBioinformaticsInstitute)也在DNA贮存了莎士比亚的十四行诗以及马丁·路德·金的讲演《我有一个愿望》的录音带。 突破性开展:存储功率大幅提高 尽管不是创始,可是,这项DNA存储技能如今迎来了重大突破。研讨员Erlich是该研讨报告的作者之一,他表明:这是由于运用了一种编码技能,能让DNA存储功率提高60%,还能有用减小DNA存储进程中的出错率。他在美国哥伦比亚大学担任计算机科学系教授,一起也是纽约基因组基地(NewYorkGenomeCenter)的核心成员。 “把数据输入DNA只需要不到一秒钟。DNA说白了只不过是四种核苷酸(nucleotides)摆放组合的成果。咱们只需要把这些核苷酸和数据逐个对应。” 研讨员Erlich说,一旦把握了编码办法,或许找到了契合编列或数据输入请求的DNA,那接下来的作业就很轻松了。这是由于,能够由公司来担任DNA的实践制作进程。 共同魅力 “这么做,是为了激起大家的想象力吗?没错!即是想让大家感受到科学风趣的一面!” DNA具有密度大、稳定性高的优势,因而DNA贮存技能仍然比新式的同类技能更让科学家入神。研讨员Kosuri说:“DNA贮存技能所触及的难度,相当于把单个原子放在一个物体外表。”他指的是IBM公司,该公司曾在1989成功用35个氙原子拼出了“IBM”的字样。 他说:“摆放原子也不是不可能的事,但必需要运用极高的成像技能,在接近于绝对零度的真空状态下才干完结。这就触及到核心技能了。相比之下,咱们的DNA技能要比它更有用,尽管在存储方面必定没有软盘或U盘那么有用。” DNA还能够贮存3D印象。尽管全息存储(holographymemory)和赛道贮存(racetrackmemory)技能也能够做到,可是研讨员Kosuri说,DNA技能能贮存的密度比它们要高得多。 战胜技能难点 可是,DNA的组成进程是非常艰苦的。研讨员Kosuri表明:“难就难在,DNA组成进程中,约有5%的时刻,会丢失掉随机组成的一个DNA。并且,不只组成艰难,就连读取DNA也是一个疑问。假如有一种编码技能能够防止这种丢失,那么DNA存储技能就会变得简略得多,也利索得多。” 美国《科学》杂志发布的这项研讨,确实完成了这种编码技能。研讨员Kosuri表明,这项技能能够让DNA组成进程中呈现的失误简单让人承受。这要归功于一种特别的编码技能,而用这项技能传送数字信息,一般能够习惯衔接中止的状况发作,比如在智能手机上播映Youtube视频。Erlich表明,这就意味着,这种编码技能能够处理那些比研讨中运用的DNA质量低得多的DNA。 研讨员Kosuri没有参加该项研讨,但他是上述2012年哈佛大学研讨报告的榜首作者,如今是加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)的一名生物化学教授。 苏黎世联邦理工学院化学工程师Grass也参加了这项研讨,他表明,研讨团队成功地在DNA中存储并且康复了一个操作系统,是个“高雅的成果”。他还说:“我天天都在‘运用’DNA,所以我理解这项工程必需要满有把握。”Erlich表明,他们是成心把那个操作系统放进DNA的。”假如不把文件完美地康复,那么就可能会损毁某些内容。但咱们即是要证实咱们不怕把这种可能会损毁的内容放进DNA。” Kosuri也赞同这种办法非常高效:“我以为他们选用了准确的试验测验算法。他们选对了算法,并且看起来很见效。” 本钱无穷 在化学工程师Grass看来,组成DNA的本钱比编列DNA的本钱还要大。他说:“尽管编列DNA的本钱太高,无法实践运用,不过如今有了纳米微孔(nanopore)刺进计算机进行DNA编列的技能,所以它的本钱越来越小了。可是,组成DNA的本钱仍然非常之高。” 研讨员Kosuri也表明:“DNA贮存技能规模化运用的仅有阻止即是,它的本钱实在是太高了。对于编码、编码的作业方法以及这种编码是不是牢靠等各种疑问,咱们的研讨报告都逐个回答了。可是,唯一本钱疑问,是咱们如今处理不了的。” Grass以为,要想让DNA能够贮存信息长达数百年之久,就必需要选用别的一些手法把DNA固定住。他解释道,基因物质能够在动物骨头和动植物化石中固定保留,可是自在DNA却不相同,具有不稳定性。假如把它放在试验室,一年今后里边的信息就会初步损毁了。 远景:仍然明亮 研讨员Kosuri现已不再从事DNA贮存技能研讨,可是他自己对这项技能的开展仍是持乐观态度。他说:“上百万倍的本钱听起来很吓人,可是在曩昔的15年,咱们现已把本钱减小为本来的上百万分之一了。如今,不只仅是编列DNA,就连组成DNA的本钱也现已有所降低。” 研讨员Erlich神往在将来,有人能够创造一种“专门用于DNA存储的工序,便利咱们迅速组成残次DNA”,然后削减本钱。他说:“咱们能够质量良莠不齐的DNA先提取出来,然后再依据编码方法来逐渐对其进行纠正。这是咱们将来的研讨方向” 如今的研讨是一个杰出的初步。研讨员现已在DNA存储了很多内容,它们能活络地削减存储过错,其间包含:一个操作系统、一个电脑病毒、一张价值50美元的亚马逊礼物购物卡、1895年于法国上映的世界上榜首部影片《火车到站》(ArrivalofatrainatLaCiotat)、航天飞行器“先驱者”(Pionner)的一块载有人类消息的镀金铝板以及美国数学家、信息论的创始人克劳德·艾尔伍德·香农(ClaudeElwoodShannon)于1948年宣布的一篇研讨报告。
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