Αποθήκευση μεγάλου όγκου δεδομένων σε ένα κομμάτι κρυσταλλικού γυαλιού

Οι επιστήμονες του «Project Silica» κατάφεραν να κωδικοποιήσουν τα δεδομένα σε γυαλί, δημιουργώντας τρισδιάστατες εγχαράξεις και παραμορφώσεις, σε διάφορα βάθη και υπό διαφορετικές γωνίες στο εσωτερικό ενός κομματιού γυαλιού, διαστάσεων 75x75 χιλιοστών και πάχους μόλις 2 χιλιοστών!

Τη δυνατότητα εγγραφής, αποθήκευσης αλλά και αναπαραγωγής τεράστιου όγκου δεδομένων σε ένα κομμάτι γυαλί που θα αντέξει για περισσότερα από 1000 χρόνια πέτυχε η Microsoft με την Warner Bros, κάνοντας πραγματικότητα σκηνές από ταινίες του Σούπερμαν όπου οι υπολογιστές αποτελούνταν από κρυστάλλους και ολόκληρη η ιστορία ενός πλανήτη «χωρούσε» σε κομμάτι μιας κρυσταλλικής δομής.

Πρόσφατα, οι ειδικοί των εργαστηρίων έρευνας της Microsoft έκαναν μια ανακοίνωση που αλλάζει τα δεδομένα: στο πλαίσιο του προγράμματος «Project Silica», μια ερευνητική προσπάθεια της Microsoft που βασίζεται σε πρόσφατες ανακαλύψεις στο χώρο των οπτικών μέσων υπερταχέων λέιζερ σε συνδυασμό με τεχνητή νοημοσύνη, κατάφεραν να αποθηκεύσουν δεδομένα σε ένα κομμάτι κρυσταλλικού γυαλιού.

Όπως αναφέρεται σε σχετική ανακοίνωση, χρησιμοποιώντας τα προαναφερθέντα λέιζερ οι επιστήμονες του «Project Silica» κατάφεραν να κωδικοποιήσουν τα δεδομένα σε γυαλί, δημιουργώντας τρισδιάστατες εγχαράξεις και παραμορφώσεις, σε διάφορά βάθη και υπό διαφορετικές γωνίες στο εσωτερικό ενός κομματιού γυαλιού, διαστάσεων 75x75 χιλιοστών και πάχους μόλις 2 χιλιοστών!

Ειδικοί αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης «διαβάζουν» τα αποθηκευμένα δεδομένα, αποκωδικοποιώντας εικόνες και σχέδια/σχήματα που δημιουργούνται καθώς μια ακτίνα πολωμένου φωτός διαπερνά το κομμάτι γυαλιού που δεν ξεπερνάει σε μέγεθος ένα σουβέρ. Οι ερευνητές της Microsoft επέλεξαν να αποθηκεύσουν σε αυτό το πολύτιμο, πρωτοεμφανιζόμενο νέο μέσο αποθήκευσης την πρώτη blockbuster ταινία του Hollywood που έκανε αναφορές σε παρόμοια τεχνολογία και ενδεχομένως αποτέλεσε την έμπνευση: την κλασσική ταινία Superman, του 1978.

Το σκληρό γυαλί με βάση το πυρίτιο είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στη βύθιση σε νερό, έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες, παραμόρφωση από έκθεση σε μικροκύματα και μαγνητική ακτινοβολία, αλλά και την χάραξη! Γενικά, φαίνεται ότι μπορεί να αντιμετωπίσει ιδανικά περιβαλλοντικούς κινδύνους, γεγονός που σύμφωνα με τους επιστήμονες της Microsoft το κάνει ιδανικό για την διατήρηση πολύτιμων ιστορικών αρχείων και πολιτιστικών θησαυρών που συνήθως επηρεάζονται από τέτοιους παράγοντες.

Η επιτυχής εγγραφή αλλά και αναπαραγωγή δεδομένων από αυτό το κομμάτι γυαλί λειτούργησε ως «απόδειξη έννοιας» για το σύνολο του Project Silica. Όπως δηλώνει ο Marc Russinovich, Chief Technology Officer του Azure, η εφαρμογή της Microsoft που θα κερδίσει τα μέγιστα από αυτή την ανακάλυψη. «Το να αποθηκεύσουμε την ταινία Superman σε γυαλί και να καταφέρουμε να την αναπαράγουμε επιτυχώς ήταν ένα σημαντικό ορόσημο για εμάς. Δεν ισχυρίζομαι ότι έχουμε απαντήσεις για κάθε ερώτημα, αλλά πλέον φαίνεται ότι είμαστε στην φάση του πειραματισμού και της βελτίωσης, αντί απλά να αναρωτιόμαστε «μπορούμε να το κάνουμε;», ανέφερε.

Η ανακάλυψη αυτή μπορεί να σημάνει το τέλος των ακριβών αλλά και όχι 100% εγγυημένων μέσων αποθήκευσης πληροφοριών

Η σημαντική αυτή ανακάλυψη έγινε σε συνεργασία με τα στούντιο της Warner Bros, που ανέκαθεν αναζητούσαν νέες τεχνολογίες για να αποθηκεύσουν με ασφάλεια την εκτενή και ιστορική τους «βιβλιοθήκη» ταινιών, ανάμεσα στις οποίες συγκαταλέγεται η «Casablanka» αλλά και χιλιάδες άλλων αρχείων από ραδιόφωνο, κινηματογράφο, θέατρο, τηλεόραση και δεκάδες μέσα. Για χρόνια αναζητούσαν μια νέα τεχνολογία η οποία θα αντιστεκόταν στο πέρασμα του χρόνου αλλά και τις αντίξοες περιβαλλοντικές, όπως και πιθανούς απρόβλεπτους παράγοντες όπως ηλιακές καταιγίδες, χωρίς να απαιτεί συγκεκριμένες συνθήκες αποθήκευσης. Εξ ου και μόλις έμαθαν ότι η Microsoft ανέπτυσσε μια τέτοια τεχνολογία, όπως είπε και η Chief Technology Officer της Warner Bros, Vicky Colf: «Ήταν σαν φάρος στο σκοτάδι για εμάς, μόλις πληροφορηθήκαμε ότι η Microsoft είχε αναπτύξει τέτοια τεχνολογία, θέλαμε να βοηθήσουμε να αποδειχθεί!».

Η ανακάλυψη αυτή είναι μιας στρατηγικής σημασίας εξέλιξης καθώς μπορεί να σημάνει το τέλος των ακριβών, αλλά και όχι 100% εγγυημένων, μέσων αποθήκευσης πληροφοριών. Οι ποσότητες πληροφοριών που καλείται να αποθηκεύσει η ανθρωπότητα είναι αστρονομικές, ενώ οι μέχρι τώρα διαθέσιμες τεχνολογίες είναι περιοριστικές καθώς έχουν ορισμένη διάρκεια ζωής και μπορεί να υποστούν βλάβες από εξωτερικούς παράγοντες. Οι σκληροί δίσκοι συνήθως απαιτούν αντικατάσταση σε βάθος χρόνου πενταετίας, οι μαγνητικές ταινίες σε 7 χρόνια και η συνεχής εξέλιξη των μέσων κάνει την αναβάθμιση τους μια μόνιμη, καθώς και ακριβή, υπόθεση.

Μειώνεται το κόστος -«Αντέχει» για αιώνες

Με την αποθήκευση σε γυαλί το κόστος αποθήκευσης δεδομένων μπορεί να μειωθεί δραστικά, καθώς τα λέιζερ που εγγράφουν την πληροφορία δεν την αποτυπώνουν απλά σε μια επιφάνεια, αλλά την εγγράφουν απευθείας στη δομή του γυαλιού, αλλάζοντάς την και επιτρέποντας έτσι στο γυαλί αυτό να τη διατηρήσει για αιώνες αναλλοίωτη. Επιπλέον, η αποθήκευση σε γυαλί θα μειώσει το περιβαλλοντικό κόστος του data storage καθώς το γυαλί δεν απαιτεί συγκεκριμένες θερμοκρασίες για την αποθήκευσή του, όπως συμβαίνει επί του παρόντος με τις μαζικές εγκαταστάσεις αποθήκευσης δεδομένων, ούτε χρειάζεται να απορροφά την υγρασία από την ατμόσφαιρα ώστε να τις διατηρεί αναλλοίωτες.

Το συγκεκριμένο project της Microsoft δεν απευθύνεται ακόμα στο ευρύ κοινό. «Δεν προσπαθούμε να δημιουργήσουμε αντικείμενα για το σπίτι ή κάτι για να αναπαράγουμε ταινίες. Δημιουργούμε αποθηκευτικές λύσεις που θα λειτουργούν σε επίπεδο cloud, ώστε να εξαλείψουμε τον ακριβό κύκλο της μετακόμισης και επανεγγραφής των δεδομένων σε κάθε νέα γενιά. Θέλουμε κάτι το οποίο θα μπορούμε να αφήσουμε στο ράφι για 50, 100 ή και 1000 χρόνια και να το ξεχάσουμε μέχρι να το ξαναχρειαστούμε.» δήλωσε ο Ant Rowstron, συνεργάτης και αναπληρωτής διευθυντής του Microsoft Research Cambridge στην Αγγλία, που συνεργάστηκε με το Πανεπιστήμιο του Southampton για την ανάπτυξη του Project Silica.