جامعة سويسرية تطلق مستقبل الأرشفة الرقمية... داخل الحمض النووي

غرام واحد من الحمض النووي قد يخزن ألف تيرابايت من البيانات

من أبرز ميزات التقنية أنها لا تحتاج إلى طاقة أثناء التخزين ما يجعلها خياراً اقتصادياً ومستداماً (غيتي)
من أبرز ميزات التقنية أنها لا تحتاج إلى طاقة أثناء التخزين ما يجعلها خياراً اقتصادياً ومستداماً (غيتي)
TT

جامعة سويسرية تطلق مستقبل الأرشفة الرقمية... داخل الحمض النووي

من أبرز ميزات التقنية أنها لا تحتاج إلى طاقة أثناء التخزين ما يجعلها خياراً اقتصادياً ومستداماً (غيتي)
من أبرز ميزات التقنية أنها لا تحتاج إلى طاقة أثناء التخزين ما يجعلها خياراً اقتصادياً ومستداماً (غيتي)

يقود باحثون في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان (EPFL) ثورة علمية واعدة، يدرسون من خلالها كيف يمكن أن تُخزَّن صور البيانات الرقمية كصور السيلفي اليومية، وغيرها من البيانات، داخل الشيفرة الوراثية.

لماذا الحمض النووي «DNA»؟

وسائط التخزين التقليدية كالقرص الصلب وذاكرة «الفلاش» والأقراص البصرية تعاني من تقادم سريع. فمدة صلاحيتها لا تتجاوز 10 إلى 20 عاماً، وتستهلك طاقة كبيرة، كما أنها ضعيفة من حيث التحمل الفيزيائي. أمّا الحمض النووي، فهو فائق الكثافة وشديد الاستقرار ولا يحتاج إلى طاقة أثناء التخزين. إذ عُثر على عينات «DNA» عمرها آلاف، بل ملايين السنين، وهي لا تزال قابلة للقراءة. كل هذا يجعل من الحمض النووي وسيطاً جذاباً لأرشفة البيانات الرقمية طويلة الأمد.

من البكسل إلى القاعدة الوراثية

تخيل أن صورتك «السيلفي» التي تراها عادة على شاشة هاتفك، تتحول إلى سلسلة من قواعد داخل شريط الحمض النووي. يعمل مهندسو «EPFL» على تطوير ما يسمى «JPEG DNA»، وهي تقنية تضغط الصور مثل «JPEG» التقليدي، لكن بأسلوب متوافق مع بيولوجيا الحمض النووي. بدلاً من تخزين الملفات على الأقراص، يتم تحويلها إلى سلاسل «DNA» صناعية.

وللاسترجاع، تتم «قراءة» تلك السلاسل عبر تقنيات التسلسل الجيني، ثم إعادة بناء الصورة منها. وبالفعل طوّر الفريق نموذجاً يجمع بين خوارزميات الضغط، وتصحيح الأخطاء، والمحددات البيوكيميائية، لتوليد بيانات الحمض النووي قابلة للتخزين والاستخدام.

تشير الدراسة إلى أن الحمض النووي يتميز بعمر افتراضي طويل للغاية ويمكنه حفظ البيانات لقرون أو حتى آلاف السنين في ظروف مناسبة (غيتي)

كيف تعمل التقنية؟

تبدأ العملية بتحويل الصورة (JPEG أو RAW) إلى تدفق بيانات مضغوطة باستخدام تنسيق «JPEG XL». يتم بعد ذلك تقسيم هذا التدفق إلى «أوليجو (oligos)» صغيرة (وهي الوحدات الأساسية التي تُكوّن الحمض النووي) كل واحدة بطول نحو 200 قاعدة وراثية مع إدخال «خوارزميات تصحيح الأخطاء». وقد أظهرت تجارب جامعة «EPFL» أن هذه التقنية تتيح تخزين صور بجودة أعلى باستخدام عدد أقل من سلاسل الحمض النووي مقارنة بالمحاولات السابقة وهو عامل مهم نظراً لارتفاع تكلفة التصنيع البيولوجي.

أبرز المزايا المتوقعة

من أبرز المزايا المتوقعة لتخزين البيانات على الحمض النووي أنه يوفّر كثافة تخزين غير مسبوقة، إذ يمكن لغرام واحد من الحمض النووي أن يحتوي على ألف تيرابايت من المعلومات، ما يجعله يتفوق بشكل هائل على الوسائط التقليدية مثل الأقراص الصلبة. بالإضافة إلى ذلك، يتميز الحمض النووي بعمر افتراضي طويل للغاية. فمع التخزين في ظروف مناسبة، يمكن أن تبقى البيانات محفوظة لقرون، وربما آلاف السنين، دون الحاجة إلى التحديث أو الترحيل المستمر كما هو الحال مع أنظمة التخزين الحالية. والأهم من ذلك، أن تخزين الحمض النووي لا يستهلك أي طاقة أثناء حفظ البيانات، إذ لا يُستهلك التيار الكهربائي إلا عند الحاجة إلى قراءة المحتوى، ما يجعله خياراً اقتصادياً ومستداماً في المدى البعيد.

تحديات أمام التعميم

رغم الإمكانات الواعدة التي يقدمها تخزين البيانات على الحمض النووي، لا تزال هذه التقنية في مراحلها الأولى وتواجه تحديين رئيسيين. يتمثل التحدي الأول في التكلفة والسرعة، إذ لا يزال إنتاج وقراءة سلاسل الحمض النووي عملية باهظة وبطيئة؛ فحتى تخزين عدد محدود من الصور قد يستغرق ساعات، ويتطلب مئات الدولارات. أما التحدي الثاني فيكمن في الأخطاء البيولوجية، حيث إن عمليات تصنيع وتسلسل الحمض النووي ليست دقيقة بالكامل، مما يدفع الفرق البحثية، مثل فريق «EPFL» إلى الاعتماد على تقنيات متقدمة لتصحيح الأخطاء. ومع أن هذه الحلول فعالة إلى حد ما، فإن هناك حاجة واضحة إلى المزيد من التطوير لضمان استقرار وجودة التخزين على نطاق واسع. ومع ذلك، تشير المؤشرات إلى تسارع الابتكار في هذا المجال، مع توقعات باعتماد معيار «JPEG DNA» رسمياً بحلول عام 2026، ما قد يشكل خطوة حاسمة نحو جعل التخزين البيولوجي عملياً ومتعدد الاستخدامات.

الحمض النووي يتمتع بكثافة تخزين هائلة إذ يمكن لغرام واحد منه أن يحوي ألف تيرابايت من البيانات (EPFL)

تطبيقات واقعية محتملة

إلى جانب السيلفي، يمكن أن تُستخدم هذه التقنية لحفظ أرشيفات وطنية وصور تاريخية وبيانات علمية، بل وحتى مكتبات كاملة في أنابيب صغيرة تحتوي على الحمض النووي. في المستقبل، قد تُغيّر هذه التقنية مفهومنا حول «الأرشيف»، من غرفة خوادم إلى قطرة شفافة تحمل معلومات لا تُقدّر بثمن.

ماذا يحمل المستقبل؟

رغم أن تخزين البيانات على «الحمض النووي» لا يزال في مراحله الأولى، فإن تقدم جامعة «EPFL» يشير إلى تحول حقيقي. ومع انخفاض التكاليف وتطور الخوارزميات وسرعة التسلسل، قد نرى في المستقبل القريب بياناتنا الأكثر قيمة أي صور العائلة والوثائق الرسائل مخزنة بيولوجياً كـ«كبسولات زمنية» دقيقة. يبدو أن مشروع «JPEG DNA» لا يمثل مجرد إنجاز علمي، بل هو لمحة عن مستقبل ما بعد «السيليكون» حيث تُحفظ ذكرياتنا الرقمية في وسيط بيولوجي صُمم ليصمد لقرون. من خلال هذا الجسر الفريد بين التقنية والطبيعة، قد تكون صور «السيلفي» اليوم هي الخطوة الأولى نحو أرشفة الذاكرة الإنسانية بأكثر الطرق استدامة وابتكاراً.


مقالات ذات صلة

ساعة ذكية «صحية» جديدة

تكنولوجيا ساعة ذكية «صحية» جديدة

ساعة ذكية «صحية» جديدة

تقدم تقارير صحية بالذكاء الاصطناعي

غريغ إيلمان (واشنطن)
تكنولوجيا الفجوة في المواقف لا ترتبط فقط بمستوى المعرفة بل بدرجة النفور من المخاطرة وحجم التعرّض المحتمل لاضطراب سوق العمل (شاترستوك)

النساء أم الرجال... من يرى الذكاء الاصطناعي أكثر خطورة؟

تكشف الدراسة أن النساء ينظرن إلى الذكاء الاصطناعي بوصفه أكثر خطورة من الرجال ويتراجع دعمهن له أسرع عندما تكون مكاسبه الوظيفية غير مؤكدة.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا إطار صور رقمي تفاعلي... يناسب شخصيتك وبيئتك

إطار صور رقمي تفاعلي... يناسب شخصيتك وبيئتك

جهاز واحد لكل مزاج

غريغ إيلمان (واشنطن)
تكنولوجيا تطبيقات استوديو «أبل» للمبدعين (أبل)

لماذا يختار بعض صُنّاع المحتوى «أبل»… ويتمسّك المحترفون بـ«أدوبي»؟

«أبل» تراهن على التكامل بين الأجهزة والسرعة والبساطة لصانع المحتوى اليومي، بينما ترتكز «أدوبي» على العمق والمرونة والأدوات الاحترافية للمشاريع المعقّدة.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
تكنولوجيا تصميم عمودي مريح للاستخدامات المطولة ويمنع إصابات عصب الرسغ وآلام المعصم

وداعاً لآلام المعصم: فأرة عمودية تُعيد تعريف هندسة الراحة في عالم الكمبيوتر

تجربة ملحقات كمبيوتر مفيدة للمكتب والمنزل

خلدون غسان سعيد (جدة)

ساعة ذكية «صحية» جديدة

ساعة ذكية «صحية» جديدة
TT

ساعة ذكية «صحية» جديدة

ساعة ذكية «صحية» جديدة

أعلنت «لينك2كير»؛ المنصة التكنولوجية في مجال الأجهزة القابلة للارتداء المعنية بالرعاية الصحية الوقائية، حديثاً عن إطلاق ساعتها الذكية «ووتش2كير فايتال» في الولايات المتحدة، خلال معرض الإلكترونيات الاستهلاكية في لاس فيغاس.

ساعة «صحية»

وروجت المنصة لساعة «ووتش2كير فايتال (Watch2Care Vital Smartwatch)»، بوصفها أول ساعة ذكية تجمع بين 3 آلاف عام من الطب الصيني التقليدي، وبيانات صحية واقعية تخص أكثر من 9 ملايين حالة، علاوة على أنظمة ذكاء اصطناعي متطورة. صحيح أنها تتعقب خطواتك؛ الأمر الذي اعتاده كثيرون منا (وأنا منهم)، إلا إنها تقدم أكثر من ذلك بكثير...

* مبادئ الطب الصيني. تحتوي الساعة الذكية مستشعرات متطورة تلتقط وتحلل «البيانات الحيوية الغربية»، وكذلك بيانات نبضات القلب، وفق «مبادئ الطب الصيني التقليدي»، وذلك في الوقت الفعلي.

باختصار؛ تشكل هذه الساعة جهازاً متطوراً لتتبع الصحة يُرتدى على المعصم. وأوضح أحد ممثلي «لينك2كير» أن الساعة الجديدة تتبع نهجاً شاملاً.

وتتضمن ميزاتها تكنولوجيا رائدة لمراقبة الحالة الصحية؛ تركز على تحليل وظائف أعضاء الجسم، مثل القلب والكبد والطحال والرئتين والكليتين. وتركز النتائج على تنبيه المستخدمين حال ظهور مؤشرات مبكرة على مشكلات صحية محتملة، وتشجيعهم على تعديل نمط حياتهم ونظامهم الغذائي.

* مراقبة مستمرة: توفر الساعة مراقبة مستمرة لـ38 مؤشراً فسيولوجياً، بما في ذلك تحليل النوم الضروري والشائع، وتتبع نمط الحياة النشط، ومراقبة أجهزة الجسم، والبيانات الحيوية في الوقت الفعلي.

* تقارير صحية بالذكاء الاصطناعي: كما توفر ساعة «ووتش2كير فايتال»، يومياً، تقارير صحية مُولّدة بالذكاء الاصطناعي، بالإضافة إلى مؤشرات صحية شاملة، عبر تطبيق «لينك2كير»، المتوفر على متجر تطبيقات «أبل» ومتجر «غوغل بلاي»، الذي يُستخدم كذلك لتحديثات البرامج الثابتة. وتتولى ميزة مراقبة النوم متابعة أي ارتفاعات غير طبيعية في معدل خفقان القلب خلال الليل.

وخلال الفترة القصيرة التي استخدمتُ فيها الساعة، لم أتمكن من رصد أي شيء لافت في جسمي، لكن إمكاناتها لفتت انتباهي دونما شك. ورغم أنها ليست ساعة ذكية بالمعنى المتعارف عليه، مثل ساعة «أبل ووتش»، فإنها توفر مزايا الرسائل، والإشعارات، والبريد الإلكتروني، علاوة على عدد كبير من التطبيقات، وإمكانية الاتصال بـ«كار بلاي».

يذكر أنه يجري تسويق الميزات الصحية للساعة بوصفها تتجاوز بكثير ما تقدمه الساعات الذكية الأخرى، وذلك بالاعتماد على الطب الصيني التقليدي. ولدى ارتدائك ساعة «ووتش2كير فايتال»، فإنك تتلقى أول تقرير يستند إلى مبادئ الطب الصيني التقليدي في غضون 24 ساعة. ويتضمن التقرير معلوماتٍ؛ مثل تقييم من 100 درجة لوظائف القلب والكبد والكلى والطحال. كما يحتوي ميزة لقياس مستوى الأكسجين في الدم.

بريد إلكتروني ورسائل نصية

وبما أنها على اتصال بهاتفك الذكي، فإن ساعة «ووتش2كير فايتال» ترسل تنبيهاً لدى ورود رسائل بريد إلكتروني، أو رسائل نصية جديدة... كما تعرض الساعة الوقت، وتوفر منبهاً، بجانب معلومات عن حالة الطقس... وهي تُستقى من هاتفك الذكي.

من حيث التصميم، تتميز الساعة بتصميم أنيق يتفوق على الساعات الذكية الأوسع شيوعاً. كما تتمتع ببطارية تستمر 48 ساعة؛ الأمر الذي أثبتته تجربتي الشخصية، إضافة إلى إمكانية شحنها بسرعة في غضون نحو ساعة ونصف. كما يأتي معها كابل شحن «يو إس بي» خاص. وتعمل شاشتها، التي تأتي بمقاس 1.43 بوصة، باللمس، وتتميز بحواف دائرية، ومدمجة في هيكل من التيتانيوم، وتدعم تكنولوجيا «بلوتوث 5.3» للاتصال. وتتميز بدقة عرض فائقة الوضوح تبلغ 466 × 466 بيكسل، بجانب أنها مقاومة للماء بمعيار «آي بي67».

وبصفتي من مستخدمي «أبل ووتش» منذ مدة طويلة، فقد وجدتُ أن شاشة اللمس في ساعة «ووتش2كير فايتال» سريعة الاستجابة وسهلة الاستخدام للوصول إلى الميزات والشاشات الأخرى. وفي المجمل، تتوفر 6 واجهات للساعة للاختيار من بينها، ولا يوجد خيار صحيح أو خاطئ؛ الأمر يعتمد على ما تفضله والمعلومات التي ترغب في رؤيتها. شخصياً، اخترت الواجهة التي تعرض الوقت بأكبر خط. ويبلغ ثمن الساعة 2384 دولاراً.

http://www.link2care.asia

* خدمات «تريبيون ميديا»


خبراء ينصحون بإبعاد الأطفال عن الدمى الناطقة بالذكاء الاصطناعي

شخصية «باز لايت يير» (بيكساباي)
شخصية «باز لايت يير» (بيكساباي)
TT

خبراء ينصحون بإبعاد الأطفال عن الدمى الناطقة بالذكاء الاصطناعي

شخصية «باز لايت يير» (بيكساباي)
شخصية «باز لايت يير» (بيكساباي)

مع أفلام مغامرات «حكاية لعبة» الشيّقة، إلى حركات «تيد» الطفولية، أصبحت فكرة الدمى والدببة المحشوة، التي تدب فيها الحياة فكرةً سينمائيةً مبتذلة.

وبينما أتاحت التطورات الحديثة في مجال الذكاء الاصطناعي إمكانية صنع ألعاب تبدو واعية، فإنها تبدو أقرب إلى شخصيات شريرة مثل المهرج في فيلم «بولترجايست» وشخصية «تشاكي» في فيلم «لعبة طفل» منها إلى شخصيتَي «وودي» و«باز لايت يير».

ووفقاً لمنظمة «كومن سينس ميديا»، الأميركية غير الحكومية المعنية بمراقبة السلع الإلكترونية الاستهلاكية، فإن الدمى وألعاب الأطفال التي تعمل بالذكاء الاصطناعي تقول كلاماً غير لائق للأطفال، وتنتهك خصوصية المنزل من خلال جمع بيانات واسعة النطاق.

يقول روبي تورني، رئيس قسم التقييمات الرقمية في «كومن سينس»: «أظهر تقييمنا للمخاطر أن دمى الذكاء الاصطناعي تشترك في مشكلات جوهرية تجعلها غير مناسبة للأطفال الصغار».

ويقول تورني: «أكثر من رُبع المنتجات تتضمَّن محتوى غير لائق، مثل الإشارة إلى إيذاء النفس، والمخدرات، والسلوكيات الخطرة»، مشيراً إلى أن هذه الأجهزة تستلزم «جمع بيانات مكثف»، وتعتمد على «نماذج اشتراك تستغل الروابط العاطفية».

ووفقاً لمنظمة «كومن سينس»، تستخدم بعض هذه الألعاب «آليات ترابط لخلق علاقات شبيهة بالصداقة»، محذِّرة من أن هذه الأجهزة في الوقت نفسه «تجمع بيانات واسعة النطاق في المساحات الخاصة بالأطفال»، بما في ذلك التسجيلات الصوتية، والنصوص المكتوبة، و«البيانات السلوكية».

وتؤكد «كومن سينس» ضرورة عدم وجود أي طفل دون سن الخامسة بالقرب من لعبة ذكاء اصطناعي، وأنَّ على الآباء توخي الحذر فيما يتعلق بالأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 6 و12 عاماً.

ويقول جيمس ستاير، مؤسِّس ورئيس منظمة «كومن سينس»: «ما زلنا نفتقر إلى ضمانات فعّالة لحماية الأطفال من الذكاء الاصطناعي»، مقارِناً بين غياب هذه الحماية و«الاختبارات الصارمة» للسلامة والملاءمة التي تخضع لها الألعاب الأخرى قبل الموافقة على طرحها للبيع.


بالخطأ... منصة في كوريا الجنوبية توزع «بتكوين» بقيمة 44 مليار دولار

شعار منصة تداول العملات المشفرة الكورية الجنوبية «بيثامب» (رويترز)
شعار منصة تداول العملات المشفرة الكورية الجنوبية «بيثامب» (رويترز)
TT

بالخطأ... منصة في كوريا الجنوبية توزع «بتكوين» بقيمة 44 مليار دولار

شعار منصة تداول العملات المشفرة الكورية الجنوبية «بيثامب» (رويترز)
شعار منصة تداول العملات المشفرة الكورية الجنوبية «بيثامب» (رويترز)

كشفت منصة تداول العملات المشفرة الكورية الجنوبية «بيثامب»، اليوم السبت، عن أنها وزعت عملات «بتكوين» بقيمة تتجاوز 40 مليار دولار على عملاء بوصفها مكافآت ترويجية عن طريق الخطأ، ما أدى إلى موجة بيع حادة على المنصة.

واعتذرت «‌بيثامب» عن ‌الخطأ الذي ‌وقع ⁠أمس ​الجمعة، ‌وقالت إنها استعادت 99.7 في المائة من إجمالي 620 ألف «بتكوين» بقيمة تبلغ نحو 44 مليار دولار بالأسعار الحالية. وقيدت عمليات التداول والسحب ⁠على 695 عميلاً متأثراً بالواقعة في ‌غضون 35 دقيقة ‍من التوزيع ‍الخاطئ أمس.

وأفادت تقارير إعلامية بأن ‍المنصة كانت تعتزم توزيع مكافآت نقدية صغيرة في حدود 2000 وون كوري (1.40 دولار) ​أو أكثر لكل مستخدم في إطار حدث ترويجي، لكن ⁠الفائزين حصلوا بدلاً من ذلك على ألفي «بتكوين» على الأقل لكل منهم.

وقالت «‌بيثامب» في بيان: «نود أن نوضح أن هذا لا علاقة له بقرصنة خارجية أو انتهاكات أمنية، ولا توجد مشاكل في أمن النظام ‌أو إدارة أصول العملاء».