Информация играет все более важную роль в нашей жизни, объем ее постоянно растет, но сохранить ее все труднее. Какие разработки ведутся в этом направлении? Что предлагают ученые? Возможны здесь чудеса? Можно сделать бессмертный носитель информации, который навечно сохранит записанные на него данные?
Камень, винил, бумага…
С каждым веком и даже с каждым годом все очевидней становится парадоксальная тенденция: информации все больше, способы ее хранения все разнообразнее, но при этом все менее долговечны. От гранита и пергамента человечество обратилось к бумаге и магнитной пленке. Затем на смену им пришли электронные носители: книги, диски, флэшки. Однако если бумажные книги живут несколько сотен лет, то электронные не дотягивают и до десятка. Вытесненные прогрессом виниловые пластинки, по утверждению меломанов, при правильном хранении могут "жить" практически вечно. CD и DVD, которым создатели изначально прочили как минимум 100-летний срок службы, даже в самом дорогом и качественном варианте не выдерживают дольше 5-10 лет. Все более вместительные и удобные флэшки, рассчитаны тоже всего на 5 лет, а жесткий диск, на котором большинство из нас хранит самые важные записи и данные, "живет" лишь лет 10.
На чем и как хранить
Над проблемой долговечного хранения информации ученые бьются уже давно. Трудность заключается не только в поиске сверхпрочного материала для записывания данных, но и в выборе самой формы записи. Чтобы сохранить большой объем информации, его надо как-то "упаковать". Стало быть, прочтение тоже потребует дополнительной обработки. Использование при этом компьютерных программ и устройств сильно сокращает "срок хранения", поскольку производители специального оборудования обеспечивают его поддержку лишь какое-то ограниченное время. Что проку от сохраненных данных, если прочесть их за неимением подходящего "проигрывателя" все равно невозможно. Оптимального решения, при котором износостойкость материала сочеталась бы с простотой чтения записанной информации, пока не найдено, но некоторые варианты для "вечных" записей ученые уже могут предложить.
Диск на миллион
Сотрудники французского агентства ANDRA создали диск, способный сохранять информацию на протяжении миллионов лет. Ученые решали при этом сугубо практическую задачу: предупредить потомков о местах захоронения ядерных отходов.
«Чудо-письмо» состоит из двух тонких дисков промышленного сапфира диаметром около 20 см. На один из дисков с помощью гравировки платиной нанесено порядка 40 тысяч миниатюрных (не цифровых) страничек, затем надписи накрыты вторым диском и запаяны. Чтобы прочитать их, археологам грядущего потребуется лишь оптический микроскоп.
Создание опытного образца обошлось исследователям в 25 тыс. евро. Он успешно прошел все испытания, в том числе и погружение в кислоту. Специалисты уверены, что такой диск способен сохранять данные минимум 1 миллион лет, а в ближайшем будущем надеются доказать, что ему нипочем и 10 миллионов. Прототип сапфирного диска был показан на открытом форуме Euroscience Open Forum 2012, в Дублине.
Правда, остаются все же некоторые сомнения в том, что этот диск выполнит задачи, для которых был создан. Во-первых, при всей своей износостойкости, диск может просто не дойти до потомков по самой банальной причине – на сапфир и платину могут позариться грабители. Существует и вторая, более серьезная проблема: на каком языке стоит говорить с потомками? В этом вопросе ученые надеются на помощь самых разных специалистов.
Универсальный язык
Специалисты японской компании Hitachi в качестве универсального языка, который неподвластен времени, выбрали бинарный код. Именно он был использован для записи данных на новом сверхдолговечном оптическом носителе, созданном недавно компанией. «Вечный накопитель» от Hitachi представляет собой пластинку из прозрачного кварцевого стекла размером 2х2 см и толщиной 2 мм. Бинарный код записывается лазером в четыре слоя точек, которые видны в обычный оптический микроскоп. Плотность записи составляет 40 мегабайт на квадратный дюйм, то есть на такую пластинку помещается около 25 МБ, однако при коммерческом использовании толщину стекла и количество слоёв можно легко увеличить.
Стеклянная пластинка не реагирует почти ни с какими реактивами, из такого же материала делают пробирки и другую лабораторную посуду. Она способна выдержать температуру до 1000°С в течение нескольких часов. Уничтожить информацию можно, только разбив пластинку, что весьма нелегко сделать, учитывая прочность плавленого кварца. По словам создателей, такой накопитель способен хранить информацию "сотни миллионов лет".
Правда, нет никаких гарантий, что через миллионы лет найдётся считывающее устройство для кварцевых дисков, а люди смогут извлечь информацию из бинарного кода. Так что новый носитель пригодится, скорее, не в будущем, а уже сегодня. По мнению специалистов из Hitachi, подобные носители информации могут пользоваться спросом у государственных агентств и музеев.
Военные разработки
Столь же актуален и "вечный" диск, представленный не очень пока известной компанией Millenniata при поддержке такого авторитета как LG. Новый диск получил название M-Disc и предназначен для чтения в обычном DVD-проигрывателе. По расчетам создателей, M-Disc должен сохранить работоспособность даже через тысячу лет – а то и через 10 тысяч. Неизвестно, опять же, не исчезнут ли к тому времени DVD-проигрыватели.
Но достоинства супердиска можно оценить уже сейчас. Он создавался в рамках объявленного в 2009 году тендера на разработку оборудования, удовлетворяющего нуждам армии. M-Disc успешно доказал свою невероятную износостойкость в ходе испытаний, проведенных военными на базе с озера Чино. 25 опытных образцов различных дисков трижды помещали в специальную камеру, где подвергали воздействию температуры в 85 градусов по Цельсию при относительной влажности в 85 процентов, а также световому облучению во всех диапазонах. В результате диски Millenniata стали единственными из образцов, которые не потеряли вообще никаких данных. Более того, по утверждению создателей, сами диски способны выдерживать кратковременное воздействие сверхвысоких и сверхнизких температур.
Секрет подобной устойчивости кроется в использовании неорганических материалов. Во время записи, которая производится при помощи сильного лазера, на поверхности диска выжигаются выемки, которые спекаются и формируют поликристаллы. Аналогичные соединения встречаются во многих горных породах. Из-за этого исследователи даже назвали свой диск "каменным".
Флэш-память на сотни лет
Не остаются без внимания и карты памяти. Ученые из японского Института современной прикладной науки и технологий (AIST) и из Университета Токио разработали флэш-память, способную хранить записанную в нее информацию в течение сотен лет.
Подобная долговечность стала возможной благодаря тому, что ячейки памяти изготавливают из сегнетоэлектрика – вещества, свойства которого изменяются под воздействием внешнего электрического поля. Информация в такую ячейку может быть записана 100 млн. раз, в 10 тыс. раз больше по сравнению с флэш-памятью, используемой сегодня, которая разрешает выполнить лишь около 10 тыс. циклов перезаписи. Именно ограничения по числу циклов перезаписи и служат, кстати, основной причиной недолговечности обычных флэшек.
Для продления срока работы новой флэш-памяти была также использована технология "wear-levelling", которая распределяет циклы перезаписи по всем ячейкам микросхемы равномерно, препятствуя изнашиванию ячеек в различной степени. Тем не менее, некоторые ячейки все же могут выйти из строя раньше других. Для того чтобы сохранность вновь записываемых данных по-прежнему гарантировалась, такие ячейки отключаются без отключения чипа целиком.
Помимо долговечности, новые чипы памяти обладают и другим преимуществом – они работают на более низком напряжении, чем те, что сегодня существуют, и потому энергии потребляют втрое меньше.
Будущее за открытым кодом
Таким образом, очевидно, что в поиске долговечных материалов ученые уже добились немалых успехов. Теперь дело за тем, чтобы "нащупать" технологии будущего: создать нечто столь же простое, надежное и не требующее принципиальных изменений, как, например, техника книгопечатания, появившаяся в XV веке.
Стремительное развитие компьютерных технологий при множестве плюсов имеет пока и очевидный минус: программы, языки, операционные системы очень быстро устаревают и выходят из употребления. Чтобы прочитать данные, записанные лет сорок назад, нужны специалисты, владеющие языками именно того времени.
Отчасти преемственность программ и систем достигается благодаря использованию открытого кода. Система с открытым кодом имеет гораздо больше шансов пережить столетия, чем закрытая, поскольку последняя целиком зависит от политики компании-собственника. Чтобы стимулировать покупателей, компания Microsoft, например, поменяла формат записи и хранения данных в новой версии Microsoft Office, так что владельцы старой версии уже не могли открывать документы, созданные в новом Office, и вынуждены были приобретать новую версию.
Если же исходные коды открыты, то нет никакой мотивации намеренно прекращать поддержку старых форматов. Впрочем, даже если это и произойдет, то для их чтения можно, в конце-концов, написать отдельную программу, используя старый код. Не исключено, что Linux, Android и другие системы могут оказаться неприспособленными к новым реалиям, но, поскольку они все открыты, на их основе можно создать что-то новое, перерабатывая их любым образом. Каждую из этих систем можно адаптировать под новые реалии, используя куски кода и алгоритмы чтения данных в старых форматах, разбираясь в её внутренностях и создавая под неё все необходимые программы.
Статьи по теме:
Написать комментарий