Petr Beneš, 2. ČERVENCE 2018
Obchodní model minulého století by se při troše zjednodušení dal shrnout do rovnice = poskytování přidané hodnoty za platbu penězi. Jednadvacáté století nás posouvá zase o kus dál. Exponenciální technologie spolu s ekonomicko-společenskými trendy jako jsou demokratizace, dematerializace a demonetizace transformují obchodní model digitální ekonomiky do rovnice = přidaná hodnota za poskytnutí datové stopy. Dá se říct, že neustále „barterujeme“ užitek za svoje soukromí. Zanecháváme ve virtuálním světě další a další digitální otisky a často ztrácíme nad jejich osudem kontrolu. V tomhle se obávám ani nám žádné GDPR dlouhodobě příliš nepomůže.
Skoro 90% všech na světě dostupných dat totiž vzniklo v posledních dvou letech. Každou vteřinu vznikne tolik dat, že by naplnily 150 miliónů knih. Každou minutu pořídíme tolik fotografií, kolik jich vzniklo v celém 19. století. Už v roce 2002 překonaly odhady globálních dat v digitální podobě ta analogová. Celosvětové množství dat se posunulo z řádu exabytů do zottabytů. Po nich brzy přijdou yottabyty, které mají už 24 nul.
Data jsou pohonem současné ekonomiky. Přední automobilky a banky o sobě přestávají uvažovat a mluvit jako o průmyslových podnicích a finančních institucích a začínají se označovat jako datové a softwarové společnosti. Ano, je v tom i trochu marketing a PR, ale zároveň se v těchto proklamacích odrážejí trendy, odvaha a vize opravdu osvícených leaderů, kteří stojí v čele některých z nich. Jmenujme namátkou Ford, General Motors, BBVA nebo JP Morgan Chase.
Pojďme se na fenomén dat podívat z trochu jiného úhlu, z budoucí perspektivy jejich ukládání. Data je již mnoho let velmi jednoduché uchovávat. Ceny datových nosičů klesají exponenciálně. V době předmailové jsem pracoval v DHL a poslat v roce 1993 disketu o velikosti 1,44 MB z Prahy do Mnichova do druhého dne stálo 1100 korun českých! Tato disketa se posílala jako zboží s proforma fakturou a bylo nutné ji proclít! V roce 2004 jsem si v obřím IT Mallu Pantip Plaza v Bangkoku koupil jednu z prvních „flešek“ o velikosti 128 MB za 800 korun. Dneska za třetinu téhle ceny koupíte disk s kapacitou 32 gigabytů. Data je sice snadné a levné uchovávat, ale paradoxně je čím dál obtížnější je následně zničit. Data se také velmi snadno rozmnožují. Můžeme je spojovat, dělit a exponenciálně kopírovat. Rozvoj cloudových služeb sice odstraňuje potřebu individuálního fyzického vlastnictví mnoha kopií, přesto datovou expanzi nezpomalil.
Pan Gordon Moore, zakladatel společnosti Intel, zformuloval už v roce 1965 hypotézu, že rychlost procesoru se zdvojnásobí každé dva roky. Od té doby se jí říká Mooreův zákon a platí víceméně dodnes (dvouletá perioda byla zkrácena na rok a půl). V roce 1970 byla rychlost CPU 740 KHz a pevné disky (HDD) dokázaly snadno zajistit požadovaný výkon. Dramatické zvýšení výkonu během posledních čtyř desetiletí (dnešní vícejádrové procesory mají rychlost CPU v rozsahu GHz) umožnilo rozvoj inteligentnějších a přizpůsobivějších technologií, které optimalizují integraci při vyšších rychlostech a umožňuje další inovace, jako je virtualizace.
Dosavadní rozvoj skladovacích datových kapacit, které fyzicky existují v magnetických systémech, stále odpovídá Mooreovu zákonu, ale dovolím si dohadnout, že už brzy ho nové technologie odešlou do historie. A na jakých principech budou založeny nové technologie skladování dat? Pojďme se blíže podívat na dvě:
Magnetické skyrmiony
Výkon i možnosti počítačů se neustále zvyšují, pořád však existují úlohy, v jejichž řešení ani sebelepší stroj zatím nepředčí biologický mozek. To by se mohlo změnit s vývojem tzv. neuromorfního počítače, který by uměl funkci mozku napodobit. Snaha napodobit způsob, jakým jsou v mozku propojeny neurony, vede ke zkoumání umělých synapsí a fyzici již dokázali vytvořit umělé a energeticky nenáročné synapse za použití tzv. magnetických skyrmionů.
Skyrmiony jsou subatomární částice podobné baryonům (baryony jsou složené částice, které obsahují vždy tři kvarky a mají hmotnost rovnou nebo větší, než je hmotnost protonu). Skyrmiony jsou oblasti v magnetickém poli, kde se tvoří miniaturní víry částic a ve kterých všechny vektory pole míří buď k jednomu bodu, nebo od něj. Skyrmiony je možné vytvářet a mazat, přičemž se mezi sebou neovlivňují jako magnetické bity u klasických pevných disků.
Lidský mozek obsahuje obrovské množství synapsí, typicky více než 100 triliónů. Ty přitom nemají za úkol jen pouhé propojování neuronů, ale rozhodují také o tom, jaké propojení je nejvýhodnější. Jsou základem lidské schopnosti učení a poznávání. Přestože se vědci pokoušeli vyrobit umělé synapse z nejrůznějších materiálů, nejnovější studie ukázaly, že vhodnou alternativou by mohly být právě magnetické skyrmiony. Existenci skyrmionů předpověděl již v roce 1950 britský fyzik Tony Skyrme, který s jejich pomocí vyložil některé aspekty částicové fyziky. Poprvé však byly tyto částice skutečně pozorovány až v roce 2009.
Biologické harddisky v DNA
DNA je vskutku „zázračný“ materiál. Vědecké týmy již pracují na tom, abychom mohli využít neuvěřitelné informační kapacity DNA k ukládání digitálních dat. Snaží se využít DNA uvnitř buněk, například v populacích bakterií. Jejich genomy by fungovaly jako biologické hard disky, do nichž je možné zapsat data a pak je z nich kdykoliv přečíst. Takový přístup otevírá zcela nové možnosti pro uchovávání dat a také dovoluje vytvořit z buněk senzory, které budou ukládat data, když budou buňky vystaveny určitým situacím, například infekci.
Tým George Churche z Wyssova institutu pro biologicky inspirované inženýrství postavil v roce 2016 první molekulární nahrávací zařízení, které bylo založeno na genomovém editoru CRISPR (CRISPR Cas9 je metoda modifikace genomu, objevená v roce 2012 a patentovaná společností Merck). Tímto postupem je možné nahrávat data kódovaná v podobě DNA a ukládat je do genomu bakteriální buňky. Data jsou uložená jako sekvence DNA. V této podobě jsou přístupná a lze si je z takto vytvořené paměti přečíst. Doposud ale nebylo jasné, jak spolehlivé takové nahrávací řazení vlastně je. Vědci intenzivně zkouší, jak se tento systém vypořádá s větším množstvím dat.
Časopis Nature nedávno publikoval studii stejného vědeckého týmu, ve které badatelé doložili, že nahrávací zařízení s editorem CRISPR je schopné zakódovat do DNA bakteriální buňky i komplexní datové struktury. Povedlo se jim uložit digitalizovaný snímek lidské ruky, jako připomínku prvních kreseb našich dávných předků v jeskyních, a také sekvenci snímků jednoho z prvních filmů v historii, který zachycuje jízdu koně s jezdcem.
Od výzkumů ke komerčnímu využití bude potřeba ještě urazit nějaký čas. Adaptační doba nových objevů se ale neustále zkracuje. Zkoušejí se i některé další metody jako třeba rentgenová spektroskopie, ale požadované vybavení je zatím velmi drahé a tudíž se zatím jeví jako nepraktické pro použití v počítačích. Primární inženýrskou výzvou tak zůstávají nákladově efektivní a realisticky použitelné metody pro čtení nově ukládaných dat.
Blížíme se době, kdy bude technologicky možné „úplně“ vše. Před lidstvem tak v otázce použitelnosti nejrůznějších vědeckých objevů nebudou stát bariéry technologické ale spíše humánní, morální a etické. Ale to je již zcela jiný příběh.
