Показаны сообщения с ярлыком Хранение. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком Хранение. Показать все сообщения

понедельник, 14 февраля 2011 г.

Объем всех цифровых данных во всем мире равен объему данных одного человеческого мозга.

Головной мозг


Если записать абсолютно все цифровые данные мира на компакт-диски и сложить эти диски, то получившаяся бы стопка дисков простиралась в высоту на расстояние, равноерасстоянию между Землей и Луной. Вся технологическая инфраструктура мира, согласно новым исследованиям, еще в 2007 году обладала емкостью приблизительно в 295 экзабайт информации, а это означает, в свою очередь, что подавляющее количество информации хранится в цифровой форме.

Исследования, проведенные Мартином Хилбертом (Martin Hilbert) и Присцилой Лопес (Priscila L?pez), были направлены на изучение тенденции изменения технологий хранения и обработки данных в течение длительного периода времени. Некоторые из результатов их исследований кажутся весьма очевидными, а некоторые - невероятными и ошеломляющими. Очевиден тот факт, что за все время Интернет, коммуникационные и телефонные сети выросли в несколько десятков раз, увеличиваясь в среднем на 28 процентов в год. Но самымудивительным является то, что в 2000 году 75 процентов всех данных хранились в аналоговом виде, в виде видеокассет, а к 2007 году 94 процента всей информации мира приходились на информацию в цифровом виде, ознаменовав переход мира в эру цифровой информации.

Согласно результатам исследований в 2007 году все компьютеры мира моги обеспечить суммарную производительность, равную 6.4 x 10^18 инструкций в секунду. Выполнение такого количества операций вручную на калькуляторе заняло бы время, превышающее в 2200 раз время, прошедшее с момента Большого Взрыва. В 1986 году, взятом исследователями вкачестве отправной точки, 41 процент всех вычислений в мире приходился на долю, как это ни странно, обычных калькуляторов. Но уже в 2000 году 86 процентов вычислений пришлось на долю персональных компьютеров, а в 2007 году 25 процентов вычислений было сделано … игровыми приставками. А в настоящее время все игровые консоли и приставкиимеют суммарную мощность в миллионы раз превосходящую суммарную мощность всех суперкомпьютеров мира.

Свою долю в вычислительной мощности мира, все большую и большую, начинают отбирать мобильные телефоны и смартфоны. В 2007 году эта доля составляла около 6 процентов. Но стоит учесть, что именно этот год стал годом дебюта iPhone, а еще через год каждый желающий смог бы приобрести телефон на базе Android на рынке товаров массового производства. Учитывая вышесказанное, можно предположить, что доля мобильных телефонов в вычислительной мощности мира с тех пор увеличивалась и продолжает увеличиваться вэкспоненциальной зависимости.

Хилберт и Лопес рассмотрели данные, собранные более чем из тысячи различных авторитетных источников, и создали полную классификацию носителей информации, состоящую из 60 категорий, начиная от бумаги и виниловых дисков и заканчивая дисками blu-ray. В целом они утверждают, что мир в настоящий момент может сохранить более 295 триллионов мегабайт данных, оптимально размещенных на носителях, передать 2 квадрильона мегабайт каждую секунду, несмотря на столь огромные значения, такое количество информации является меньшим, чем количество бит информации, зашифрованной внутри генома, молекулах ДНК, взрослого человека. Процессоры всех компьютеров мира способнывыполнить 6.4 триллионов миллионов инструкций в секунду, а это по словам исследователей:"Приблизительно такое же значение, как и количество импульсов в нервных клетках головного мозга человека за одну секунду".



Источник

вторник, 30 ноября 2010 г.

1грамм бактерий = 931322 ГБ информации.

Биологическое хранение информации


Новый биологический принцип хранения информации был разработан командой CUHK iGEM 2010, состоящей из преподавателей и студентов Китайского университета в Гонконге. Работа была выполнена для участия команды в конкурсе iGEM этого года. В этом году ученые собираются использовать бактерии не только для хранения информации, но и объединить вместе с этим стойкую систему биологического шифрования данных. Естественно, что все технологии манипулирования ДНК и анализа генома, использованные в даннойработе, чрезвычайно дороги, что пока не позволяет рассматривать данную технологию с точки зрения практического применения.

Использование бактерий в качестве устройств хранения информации - идея не новая, она была предложена группой Бэнкрофта в 2001 году, а группа ученых Ячи занималась хранением информации в геноме бактерий с 2007 года. Ученые выяснили, что для того, что бы обеспечить надежное хранение данных необходимоы правильно подойти к используемому виду бактерий. Использование Bacillus subtilis обеспечит сверхнадежное хранение благодаря тому, что бактерии размножатся и сделают дополнительные копии данных, микроорганизмы Deinococcus radiodurans могут выдержать радиацию ядерного взрыва и сохранить при этом записанные данные.

Кодирование информации


Кодирование информации в ДНК называется рекомбинацией ДНК и производится сложными методами генной инженерии. Для преобразования в генный вид информация подвергается перекодированию. Каждый байт информации, содержащий 8 бит, кодируется двумя четырехбитными последовательностями, соответствующими различным основам ДНК. Значение 0 соответствует аденозину, 1 - тимину, 2 - цитозин и 3 - гуанину. С математической точки зрения такие преобразования достаточно просты и понятны. После перекодирования информация подвергается сжатию с использованием алгоритмов Хоффмана и LZ77, что позволяет сократить объем информации и избавиться от повторяющихся блоков.

Используя современные технологии кодирования ДНК невозможно вместить достаточно объемную информацию в одну последовательность. Таким образом информация должнафрагментироваться, каждый фрагмент обрамляется специальными метками начала и контрольной суммой, позволяющей контролировать и корректировать ошибки (мутации). После этого начинается непосредственно сборка ДНК и ее внедрение в геном бактерий.

Пакет закодированных данных


Чтение информации, записанной биологическим образом, тоже является достаточно сложной операцией. Но, с появлением новыхсовременных устройствитехнологийэто в будущем будет делаться гораздо проще.

Ну, и наконец можно привести несколько фактов. В одной бактерии вида E. Coli, а именно этот вид использовался командой iGEM, можно сохранить всего один килобайт информации. А в одном грамме живого веса содержится такое количество особей этого вида, что общее количество информации составит 931322 ГБ.



Источник