Изкуственият интелект ускорява извличането на ДНК данни с 3200 пъти

В момента изследователи от цял свят се занимават със съхранение на данни на базата на ДНК. Смесването на цифрови данни и биология може да свърже най-доброто от двата свята, въпреки че няколко предизвикателства все още забавят приемането на пазара и в индустрията.

От няколко години насам визионерските решения, използващи секвениране на ДНК са обявени за бъдещето на света на съхранението на данни. Изглежда, че биологията е решила проблема с кодирането на данни преди няколко милиарда години, така че бихме могли да научим някои неща от природата, докато се подготвяме да разширим световната цифрова сфера до 180 зетабайта (което се равнява на 180 милиарда терабайта) до края на тази година.

Израелски изследователи твърдят, че са намерили начин да подобрят значително процеса на извличане на данни, което е един от най-големите проблеми, с които се сблъсква технологията за съхранение на ДНК в момента. Екип от Technion – Израелския технологичен институт използва специално обучен модел на изкуствен интелект, за да ускори възстановяването на данни от ДНК нишки 3200 пъти.

Излишно е да споменаваме, че процесът все още е много по-бавен от „модерните“ технологии за съхранение, налични на пазара.

Въпросната ИИ-технология е известна като DNAformer и се основава на модел на трансформатор, обучен от изследователите на Техническия университет върху синтетични данни. Симулаторът на данни, който захранва DNAformer също е създаден в Technion. Моделът може да реконструира точни ДНК последователности от податливи на грешки копия и може да повиши още повече целостта на данните, благодарение на персонализиран алгоритъм за коригиране на грешки, създаден да работи добре с ДНК.

DNAformer извлича данни много по-бързо от досегашните методи. Моделът на изкуствения интелект може да прочете 100 MB 3200 пъти по-бързо от най-точния съществуващ метод и привидно може да го направи без загуба на данни. Точността също е подобрена с „до“ 40%, което може допълнително да намали общото време на процеса на извличане.

Израелските изследователи тестват възможностите на DNAformer върху малък набор от данни с размер 3,1 MB, който включва цветно неподвижно изображение, 24-секунден аудиоклип, писмено произведение за съхранение на ДНК и някои случайни данни. Последните бяха полезни, за да покажат как моделът може да се държи при работа с криптирани или дори компресирани цифрови данни. Екипът е постигнал „скорост на предаване на данни“ от 1,6 бита на (ДНК) база в режим на висок шум се казва в официалното изследване, като е съкратил времето, необходимо за прочитане на данните от няколко дни на само 10 минути.

Екипът от Technion заяви, че DNAformer ще бъде доразвит и адаптиран към различни нужди за съхранение на данни. Технологията може лесно да се мащабира и адаптира към различни сценарии, като перспективите за нейната адаптивност са обещаващи. Изследователите вече мислят за „пазарните изисквания“ и бъдещите подобрения в секвенирането на ДНК, за да усъвършенстват своята технология с изкуствен интелект.