الحجر أم الرق أم الزجاج المكتوب بالليزر؟ العلماء يجدون طريقة جديدة للحفاظ على البيانات | تكنولوجيا
استخدمت بعض الثقافات الحجر، والبعض الآخر استخدم الرق. بل إن البعض استخدم، لبعض الوقت، الأقراص المرنة. الآن توصل العلماء إلى طريقة جديدة للحفاظ على البيانات المؤرشفة آمنة، والتي يقولون إنها يمكن أن تستمر لآلاف السنين: الكتابة بالليزر على الزجاج.
بدءًا من الصور الشخصية التي يتم الاحتفاظ بها مدى الحياة وحتى المستندات التجارية والمعلومات الطبية وبيانات البحث العلمي والسجلات الوطنية وبيانات التراث، لا يوجد نقص في المعلومات التي يجب الحفاظ عليها لفترات طويلة جدًا من الزمن.
ولكن هناك مشكلة: فالتخزين الحالي الطويل الأمد للوسائط الرقمية ــ بما في ذلك في مراكز البيانات التي تدعم السحابة ــ يعتمد على الأشرطة المغناطيسية والأقراص الصلبة، وكل منهما له عمر محدود. وهذا يعني أن هناك حاجة إلى دورات متكررة من النسخ على الأشرطة والأقراص الجديدة.
الآن خبراء في مايكروسوفت في كامبريدج يقولون إنهم قاموا بتحسين طريقة لتخزين البيانات على المدى الطويل اعتمادًا على الزجاج.
وقال ريتشارد بلاك، مدير الأبحاث في مشروع سيليكا: “إنها تتمتع بمتانة لا تصدق وطول عمر لا يصدق. لذا، بمجرد أن تكون البيانات آمنة داخل الزجاج، فهي صالحة لفترة طويلة حقًا”.
الكتابة في مجلة الطبيعةأفاد بلاك وزملاؤه كيف يعمل النظام عن طريق تحويل البيانات – على شكل بتات – إلى مجموعات من الرموز، والتي يتم تشفيرها بعد ذلك كتشوهات صغيرة، أو وحدات فوكسل، داخل قطعة من الزجاج باستخدام ليزر الفيمتو ثانية. يمكن صنع عدة مئات من طبقات هذه الفوكسيلات، الملاحظات السوداء، في حدود 2 مم من الزجاج.
يستخدم النظام نبضة ليزر واحدة لتصنيع كل فوكسل، مما يجعله عالي الكفاءة. ومن خلال تقسيم الليزر إلى أربعة أشعة مستقلة تكتب في الوقت نفسه، يقول الفريق إن التكنولوجيا يمكنها تسجيل 65.9 مليون بت في الثانية.
ووجد الباحثون أن بإمكانهم تخزين 4.84 تيرابايت من البيانات في قطعة بمساحة 12 سم مربع من زجاج السيليكا المنصهر، وعمق 2 مم – وهو نفس القدر من المعلومات الموجودة في مليوني كتاب مطبوع، حسبما يشير مقال مصاحب لباحثين في الصين.
وقد طور الفريق أيضًا طريقة لإنشاء وحدات فوكسل في زجاج البورسليكات، وهي المادة التي تستخدمها العلامة التجارية بيركس.
وقال بلاك: “إنها متاحة بشكل أكثر شيوعًا، وهي أرخص بكثير، ومن الأسهل تصنيعها”.
بمجرد كتابتها، يمكن قراءة وحدات الفوكسل عن طريق مسح الزجاج تحت مجهر آلي بكاميرا لالتقاط صور لكل طبقة. تتم بعد ذلك معالجة هذه الصور وفك تشفيرها باستخدام نظام التعلم الآلي.
وكتب الفريق: “جميع الخطوات، بما في ذلك الكتابة والقراءة وفك التشفير، مؤتمتة بالكامل، مما يدعم التشغيل القوي ومنخفض الجهد”.
ويضيفون أن نظام تخزين البيانات مستقر للغاية، حيث تشير التجارب إلى أن التشوهات الناتجة عن الليزر ستستمر لأكثر من 10000 عام في درجة حرارة الغرفة.
ومع ذلك، قال بلاك إنه من غير المرجح أن ينتهي الأمر بالتكنولوجيا في مكتب منزلي، وبدلاً من ذلك أشار إلى أن النظام كان مخصصًا للاستخدام من قبل الشركات السحابية الكبيرة.
ورحبت ميليسا تيراس، أستاذة التراث الثقافي الرقمي بجامعة إدنبرة، والتي لم تشارك في العمل، بالدراسة.
وقالت: “إن أي نوع من التخزين يسمح بإدارة المعلومات الرقمية على المدى الطويل يعد أمرًا مثيرًا، خاصة إذا كانت الوسائط خاملة ولديها القدرة على الاستمرار دون صيانة خاصة”.
لكنها أضافت أن هناك صعوبات محتملة لا تزال قائمة، بما في ذلك ما إذا كانت التعليمات والتكنولوجيا الخاصة بقراءة الزجاج ستظل متاحة للأجيال القادمة.
وهناك قضية أخرى: سوف تكون هناك حاجة إلى استثمارات كبيرة لنشر السيليكا على نطاق واسع. وقال تيراس: “نحن لسنا في لحظة اقتصادية تختار فيها الصناعة أو السياسة بناء بنية تحتية تدعم احتياجات المعلومات للأجيال القادمة”.
“أوصي بأنه إذا كان ذلك مصدر قلق، فيجب علينا أن نستثمر مواردنا الضئيلة في إصلاح آثار ما بعد الكارثة. هجمات إلكترونية على المكتبة البريطانية، للتأكد من أن المعلومات المتوفرة لدينا بالفعل بالتنسيقات المعروفة تتم إدارتها وإتاحتها للمستخدمين الآن وفي المستقبل.
