ما ابتدا با Catalog، یکی از اولین شرکت‌های فعال در حوزه ذخیره سازی مبتنی بر DNA در اکتبر سال 2020 آشنا شدیم و با David Turek، مدیرعامل این شرکت که یکی از بزرگان شرکت IBM بوده است مصاحبه کردیم. تقریباً یک سال بعد شرکت مذکور از سری B پلتفرم خود به ارزش 35 میلیون دلار رونمایی کرد. این پلتفرم با رهبری Hamwha و همکاری با چند شرکت دیگر به عنوان اولین پلتفرم محاسباتی که مدیریت داده و محاسبات را با استفاده از DNA مصنوعی انجام می‌دهد معرفی شد. بنابراین زمان این فرا رسید که بار دیگر با مدیرعامل این شرکت مصاحبه‌ای انجام شود.
چه خبر از Shannon؟ از بار قبلی که با Dave Turek مصاحبه شد تاکنون چه اتفاقاتی رخ داده است؟
طی سال گذشته شرکت CATALOG در چندین بخش مختلف در حوزه فناوری اطلاعات فعالیت داشته است. علاوه بر این در زمینه‌های دیگر نظیر انرژی، رسانه و سرگرمی نیز با چند شرکت دیگر برای کسب محبوبیت و رسیدن به اهداف تبلیغاتی خود همکاری نزدیک داشته است. پیرو همین موضوع شرکت مذکور موفق شده تا کاربرد وسیع پلتفرم‌اش را در بخش‌های صنعتی و همچنین میزان تقاضای جهانی را برای محاسبات مبتنی بر DNA کشف کند. برنامه‌های اولیه این شرکت که در حال حاضر می‌توانیم درباره آنها صحبت کنیم عبارت‌اند از پردازش سیگنال دیجیتال، مانند پردازش لرزه‌ای در بخش انرژی و مقایسه پایگاه‌های داده مثل پیشگیری از شایعه پراکنی و مدیریت هویت در صنعت مالی.
درحال حاضر Shannon تقریباً مثل ENIAC در نسل خودش است: کند، گران و حجیم و با محدودیت
پروژه Shannon ثابت کرد که دست یابی به تجهیزات ذخیره سازی و همچنین محاسباتی مبتنی بر DNA دست یافتی است. به همین منظور ساخت پروژه Shannon تنها به همین منظور نیز بسیار مهم است. همانطور که به آینده نزدیک‌تر می‌شویم مشاهده می‌کنید که ابعاد دستگاه‌ها کوچک‌تر شده و قابل حمل‌تر می‌شوند. ههمچنین سرعت و بازدهی آنها نیز افزایش می‌یابد. بنابراین می‌توان انتظار داشت که تا سال 2030 نسخه‌های جیبی از کامپیوترهای مبتنی بر DNA پروژه Shannon موجود خواهند شد که دنیا را نجات می‌دهند.
محاسبات مبتنی بر DNA معمولاً با مرتب سازی داده‌ها همراه است، شرکت Catalog می‌خواهد دی ان ای را به شکل الگوریتم دربیاورد اما آیا الان؟
منظور ما از محاسبه کردن توسط DNA انتقال و رمزنگاری کردن برخی داده به روشی جدید است. برای مثال ما دو ورودی عددی بسیار بزرگ را داریم که ضرب کردن آنها درهم عدد جدیدی را تولید می‌کند که در فایل قبلی حاضر نبود، این حاصل خروجی ترکیب دو داده مختلف را نشان می‌دهد. ما معتقد هستیم که با ساعت مجموعه‌های شیمیایی که توسط DNA مدیریت می‌شوند می‌توانیم داده‌های رمزکنگاری شده تولید کنیم.
برای مثال با این روش قادر خواهیم بود تا مسائل دشوار را به بهینه‌ترین شکل ممکن حل کنیم (یعنی بهترین و کوچک‌ترین و سریع‌ترین داده را در مسائل مالی، منطقی و تولیدی به دست بیاوریم). همچنین می‌توانیم در پردازش‌های سیگنال که صنایع نفتی و گازی به کار می‌رود نیز از این روش بهره‌مند شویم. نکته مثبت استفاده از DNA مصنوعی برای محاسبه این است که این روش در سطح بسیار بالایی از کارایی موازی فعالیت می‌کند، بدین معنی که می‌توان میلیاردها و تیلیاردهای Agent هوش مصنوعی را برای حل کردن مسائل به کار گرفت. انتظار می‌رود که تا سال 2030 کامپیوترهای جیبی مبتنی بر DNA معرفی شوند که می‌توانند دنیا را نجات دهند.
یکی دیگر از دامنه‌های علاقه ما جستجو کردن است. ما می‌توانیم از رویکردهای شمیایی برای پیدا کردن هرچه سریع‌تر داده‌ها استفاده کنیم و آنها را به داده‌های رمزنگاری شده در قالب DNAهای مستقل تبدیل کنیم. این بدین معنی است که با افزایش حجم داده‌ای که در جستجوی آن هستیم، می‌توانیم از تکنیک‌های جستجوی شیمیایی که اساساً مستقیم از حجم داده‌ها هستند استفاده کنیم تا زمان حل کردن مسائل تا حدودی ثابت بماند.
این چیزی است که امروزه در اپلیکیشن‌ها و تجهیزات الکترونیکی دیده نمی‌شود و دلیل آن هم این است که DNA مجموعه‌ای از مولکول‌های مستقل است که به صورت شناور و بدون نیاز به سازماندهی فیزیکی مثل قطعات الکترونیکی فعالیت می‌کند. در دی ان ای مصنوعی تمام مولکول‌ها به صورت درهم ریخته در یک مایع شناور هستند و می‌توان آنها را به صورت مستقیم جستجو کرد. این موضوع زمان را فشرده کرده و هزینه را کاهش می‌دهد.
منظور این از اینکه گفته می‌شود تا سال 2030 کامپیوترهای جیبی مبتنی بر DNA معرفی می‌شوند چیست؟
نمونه‌های حال حاضر از تجهیزات ذخیره سازی مبتنی بر DNA به شکل لوله‌های نارنجی رنگ هستند، در آینده ابعاد و شکل آنها چطور خواهد بود؟
سال گذشته از شرکت CATALOG یک سوال پرسیده شد، این روش چقدر هزینه دارد؟ آیا برای این سوال پاسخی داریم که بتوانیم آن را اعلام کنیم؟ در این فناوری چه میزان از ظرفیت ذخیره سازی مورد بحث است؟ آیا مقیاس ما پتابایت است یا ترابایت؟
اولین مورد برای تجاری سازه شده از تجهیزات ذخیره سازی مبتنی بر DNA و پس از آن پردازشگرهای مبتنی بر DNA احتمالاً به عنوان یک سرویس ارائه خواهند شد. قیمت و هزینه مورد نیاز برای این فناوری کمی قبل از عرضه نهایی آن اعلام خواهد شد. هدف این است که هزینه این فناوری تقریباً برابر با روش‌های معمول باشد. اما ارزش آن را می‌توان با بهبود چشمگیر چگالی، طول عمر بی نهایت و اجتناب از فرسودگی این فناوری مشخص می‌کند. DNAهای نوشته در امروز در هر زمان دیگری قابل خواندن خواهند بود و هیچ وقت تغییر نمی‌کنند. بنابراین نگرانی خاصی از بابت تغییرات سیستم عامل و ارتقا پیدا کردن سیستم‌ها هم وجود نخواهد داشت.
در حال حاضر ، بزرگترین موانع توسعه سریع تجهیزات ذخیره سازی و محاسبات مبتنی بر DNA چیست و برای حل آنها چه کارهایی انجام شده است؟
درحال جاضر موانع ماهیت مهندسی دارند و بر موضوعاتی تمرکز می‌کنند که مشتریان نسبت به هر فناوری محاسباتی به طور مداوم اهمیت بالایی می‌دهند. برای مثال موضوعاتی مثل قابلیت اطمینان، عملکرد و قیمت و در دسترس بودن و ثبات. ما یک تیم اختصاصی از مهندسین، شیمی دانان و دانشمندان حوزه کامپیوتر را جمع آوری کرده‌ایم که هر کدام از این مسائل را مرتباً مورد بررسی و ارزشیابی قرار می‌دهند. از جمله فعالیت‌های تیم می‌توان به کوچک سازی دستگاه‌های فعلی، گسترش اتوماسیون و طراحی و پیاده سازی زیرساخت نرم افزار و ابزار مورد نظر برای مشتریان است.
چه راه حل‌هایی در حال حاضر برای حل مشکل توانمندی مورد بررسی قرار گرفته‌اند؟
ویژگی‌های توان فعلی پروژه Shannon به منظور کمک به شرکت CATALOG برای درک بهتر تأثیرات محدود کننده انتخاب‌های طراحی بر روی دستگاه‌ها از جمله مفاهیم مقایس بندی شیمی و مدل‌های رمزنگاری و محاسباتی ما است. ما می‌توانیم با تغییر برخی از پارامترهای عملکرد بر روی سیستم فعلی، توان تولیدی را تنظیم کنیم که این موضوع چند برابر تأثیر بیشتری روی افزایش قدرت خواهد داشت. اما ارائه طرح‌های انتخابی دیگری را نیز شروع کرده‌ایم که می‌توانند بسیار فراتر پیشرفت کنند. برای مثال افزودن هدهای چاپ جوهر افشان افزایشی می‌توانند تأثیر محسوسی روی توان دستگاه داشته باشند. این تنها یک نمونه از چندین طرح مورد بحث است که برای توسعه فناوری در میان هستند.
به نظر شما آینده به سیستم‌های مبتنی بر DNA وابسته است و این فناوری می‌تواند تا سال 2030 دنیا را نجات دهد؟ حتماً دیدگاه خود را با ما به اشتراک بگذارید.
