Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /www/doc/www.6dhub.cz/www/templates/6dhub/html/com_k2/default/item.php on line 37
Petr Beneš: Datová horečka stoupá! V osudí je virtuální zlato 21. století
Leadership

Petr Beneš: Datová horečka stoupá! V osudí je virtuální zlato 21. století

10.05.21

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.

Související



Lockdowny přinesly mnohonásobný nárůst sexuálního zneužívání dětí online

Nadace Internet Watch Foundation (IWF) uvádí, že její data ukazují, jak predátoři využili situace. Sociálních média naprala na ještě větší popularitě na začátku roku 2020, kdy vypukla pandemie. V loňském roce IWF zaznamenala více než 63 000 webových stránek zobrazujících děti v choulostivých...