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Thema: Forscher speichern digitale Informationen in DNA

  1. #1
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    Standard Forscher speichern digitale Informationen in DNA

    Datensicherung

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    Magnetbänder, Festplatten, USB-Sticks – alles mehr oder weniger vergänglich. DNA übersteht Tausende Jahre ohne Schaden, und 100 Millionen Stunden hochaufgelöste Videodaten passen in eine Teetasse. Von Anja Garms






    Foto: pa / OKAPIA DNA kann Tausende Jahre unbeschadet überdauern – das zeigt die Isolierung von Erbmaterial aus archäologischen Knochenfunden. Sie würde sich schon deshalb zur Speicherung von digitalen Daten eignen [Links nur für registrierte Nutzer]

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    Das Erbgutmolekül DNA könnte in absehbarer Zeit als Datenspeicher dienen. Auf dem biologischen Speicher lassen sich riesige digitale Datenmengen verpacken und auf lange Zeit sichern, berichten Wissenschaftler aus Großbritannien und den USA im britischen Fachblatt "Nature".


    Um dies unter Beweis zu stellen, hatten sie unter anderem Ausschnitte aus Martin Luther Kings "I have a dream"-Rede im DNA-Molekül verschlüsselt und später fehlerfrei wieder entschlüsselt. Ähnliche Ansätze hatten in den vergangenen Jahren bereits andere Forscherteams verfolgt. Ein großer Vorteil ihres Verfahrens sei die sehr hohe Genauigkeit bei der Entschlüsselung der DNA-Daten, berichten die Wissenschaftler.


    Verlockend an DNA als Speichermedium sei vor allem, dass damit unglaublich große Datenmengen auf kleinstem Raum verstaut werden können. Etwa 100 Millionen Stunden hochaufgelöste Videodaten würden zum Beispiel in DNA-Form in eine kleine Teetasse passen, heißt es in einer Mitteilung des European Molecular Biology Laboratory (EMBL), welches an der Studie federführend beteiligt war. Die ständig steigende Datenflut sei bereits jetzt ein Problem für Archivare, unter anderem auch in der Wissenschaft. Weltweit kursierten etwa drei Zettabyte an digitalen Daten – also 3000 Milliarden Byte.


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    DNA überdauert Tausende Jahre

    Festplatten zur Speicherung seien teuer und benötigten eine Stromversorgung, argumentieren die Experten. Andere Archivierungsmaterialien wie Magnetbänder verschlissen innerhalb weniger Jahre. DNA hingegen könne Tausende Jahre unbeschadet überdauern – wie die Isolierung von Erbmaterial aus archäologischen Knochenfunden zeige.


    Um zu zeigen, dass Speicherung und Decodierung funktionieren, hatte das Team um Nick Goldman vom britischen European Bioinformatics Institute fünf digitale Formate ausgewählt. Außer dem Ausschnitt aus Luther Kings Rede im MP3-Format waren das ein JPEG-Foto, eine PDF-Datei einer wissenschaftlichen Arbeit, eine TXT-Datei mit allen Sonetten Shakespeares sowie eine Datei mit dem Verschlüsselungscode. Alle Dateien zusammen waren 739 Kilobyte groß. Zum Vergleich: Ein typisches digitales Foto hat eine Größe von 2000 bis 5000 Kilobyte.
    Gefriergetrocknet zurück nach Europa

    Den zugrundeliegenden digitalen Code der Dateien übersetzen die Forscher nach einem bestimmen Verfahren in den biologischen Code – also in die vier Basen, aus denen die DNA aufgebaut ist. Wissenschaftler eines in den USA ansässigen Unternehmens bauten danach die DNA-Moleküle zusammen. Sie spalteten den Code dazu in viele kleine, sich überlappende Abschnitte und versahen die Fragmente mit kurzen Anhängseln, aus denen die Position der einzelnen Abschnitte im gesamten Code hervorgeht. Dadurch seien Fehler beim Herstellen der DNA sehr unwahrscheinlich, berichten die Forscher.


    Das Unternehmen schickte die DNA dann in gefriergetrockneter Form zurück nach Europa, über Großbritannien zum EMBL in Heidelberg. Dort bestimmten die Wissenschaftler die Abfolge der DNA-Basenbausteine und setzten die Teilstücke wieder zum gesamten Code zusammen. Diesen entschlüsselten sie schließlich, so dass wieder die digitale Information vorlag. Sie stellten die Original-Dateien dabei zu 100 Prozent – also fehlerfrei – wieder her.
    Interessant für selten gebrauchte Daten

    Das größte Hindernis bei der Anwendung des Verfahrens seien derzeit die Kosten, sagte Lena Raditsch von der EMBL-Pressestelle. Vor allem die Synthetisierung der DNA sei noch sehr teuer.


    In ihrem Paper weisen die Wissenschaftler darauf hin, dass man die Kosten des Verfahrens in Beziehung setzen müsse zu denen, die bei der herkömmlichen Speicherung und Sicherung von Daten entstünden. Interessant sei das Verfahren vor allem bei Daten, die nicht so oft abgerufen werden müssen. "DNA ist unglaublich klein, dicht und braucht keine Stromversorgung bei der Lagerung, so dass auch Transport und Aufbewahrung einfach sind", sagte Goldman.


    Er und sein Team schätzen die Kosten für die Speicherung auf derzeit etwa 12.400 US-Dollar (rund 9300 Euro) pro Megabyte und etwa 220 US-Dollar (rund 220 Euro) für die Decodierung. Sie vermuten, dass die Kosten innerhalb der nächsten zehn Jahre so weit sinken, dass sich die DNA-Speicherung schon bei Daten lohnt, wenn sie für weniger als 50 Jahre archiviert würden.
    Gute Dinge setzen sich eben durch - es dauert halt einige Jahre.

  2. #2
    Verschwörer Benutzerbild von CrispyBit
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    Standard AW: Forscher speichern digitale Informationen in DNA

    Zitat Zitat von SAMURAI Beitrag anzeigen
    Gute Dinge setzen sich eben durch - es dauert halt einige Jahre.
    Zukunftsvisionen. Jedes Jahr treiben die eine neue Sau durchs Dorf, diesmal ist es die DNA, aber nur 1000 Jahre? da wurde schonmal mehr geboten.

    Hier, ein Speichermedium das Mehrere 100 Millionen Jahre speichern soll.

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    wer bietet mehr?
    Der Krieg ist der Vater aller Dinge

  3. #3
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    Standard AW: Forscher speichern digitale Informationen in DNA

    Noch keine 100 Millionen Jahre alt, aber auch lange haltbar.


  4. #4
    Balkan Spezialist Benutzerbild von navy
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    Standard AW: Forscher speichern digitale Informationen in DNA

    Digitalisierung, ein IT Betrugsgeschäft, wie oft auch Home-Office

    Aldi-Filiale ohne Kassen in den Niederlanden sollte die Discounter revolutionieren
    Es geht um einen Pilot-Supermarkt im niederländischen Utrecht. Die Idee klingt revolutionär: Es gibt keine Kassen mehr. Auch keine Selbstbedienungskassen, wie sie mittlerweile auch schon in vielen Läden verschiedener Ketten zur Verfügung stehen. Nein - gar keine mehr. Stattdessen gibt es etwas anderes zur Genüge: Kameras. Hunderte Sensoren filmen die Kunden und zeichnen jeden Handgriff auf, den diese machen. Sie filmen, welche Lebensmittel die Kunden mitnehmen und schicken dem Kunden am Ende des Einkaufs eine Rechnung über eine App aufs Handy.

    Es klingt simpel und tatsächlich praktisch: Nie mehr an der Kasse stehen, nie mehr die Einkäufe mühsam aus dem Wagen aufs Kassenband hieven und wieder zurück in den Wagen. Auch der physische Bezahlvorgang selbst ist passé, kein Kleingeld oder Kartenleser sind für die Kunden mehr nötig. Die Sensoren und die App machen alles vollautomatisch. Zumindest in der Theorie.

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    Die Selbstverwaltungsstrukturen, die die NATO im Kosovo wachsen ließ, kritisierte eine als „Verschlusssache“ eingestufte Studie des Instituts für Europäische Politik (IEP) 2007 als „fest in der Hand der Organisierten Kriminalität“, die „weitgehende Kontrolle über den Regierungsapparat“

  5. #5
    Aufklärer Benutzerbild von Eridani
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    Standard AW: Forscher speichern digitale Informationen in DNA

    Zitat Zitat von navy Beitrag anzeigen
    Digitalisierung, ein IT Betrugsgeschäft, wie oft auch Home-Office

    Aldi-Filiale ohne Kassen in den Niederlanden sollte die Discounter revolutionieren
    Es geht um einen Pilot-Supermarkt im niederländischen Utrecht. Die Idee klingt revolutionär: Es gibt keine Kassen mehr. Auch keine Selbstbedienungskassen, wie sie mittlerweile auch schon in vielen Läden verschiedener Ketten zur Verfügung stehen. Nein - gar keine mehr. Stattdessen gibt es etwas anderes zur Genüge: Kameras. Hunderte Sensoren filmen die Kunden und zeichnen jeden Handgriff auf, den diese machen. Sie filmen, welche Lebensmittel die Kunden mitnehmen und schicken dem Kunden am Ende des Einkaufs eine Rechnung über eine App aufs Handy.

    Es klingt simpel und tatsächlich praktisch: Nie mehr an der Kasse stehen, nie mehr die Einkäufe mühsam aus dem Wagen aufs Kassenband hieven und wieder zurück in den Wagen. Auch der physische Bezahlvorgang selbst ist passé, kein Kleingeld oder Kartenleser sind für die Kunden mehr nötig. Die Sensoren und die App machen alles vollautomatisch. Zumindest in der Theorie.

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    .....und was machen die Kunden, die gar kein Smartphone haben - und auch nicht beabsichtigen, sich eins anzuschaffen?


  6. #6
    Mitglied Benutzerbild von Kaktus
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    Standard AW: Forscher speichern digitale Informationen in DNA

    Zitat Zitat von navy Beitrag anzeigen
    Digitalisierung, ein IT Betrugsgeschäft, wie oft auch Home-Office

    Aldi-Filiale ohne Kassen in den Niederlanden sollte die Discounter revolutionieren
    Es geht um einen Pilot-Supermarkt im niederländischen Utrecht. Die Idee klingt revolutionär: Es gibt keine Kassen mehr. Auch keine Selbstbedienungskassen, wie sie mittlerweile auch schon in vielen Läden verschiedener Ketten zur Verfügung stehen. Nein - gar keine mehr. Stattdessen gibt es etwas anderes zur Genüge: Kameras. Hunderte Sensoren filmen die Kunden und zeichnen jeden Handgriff auf, den diese machen. Sie filmen, welche Lebensmittel die Kunden mitnehmen und schicken dem Kunden am Ende des Einkaufs eine Rechnung über eine App aufs Handy.

    Es klingt simpel und tatsächlich praktisch: Nie mehr an der Kasse stehen, nie mehr die Einkäufe mühsam aus dem Wagen aufs Kassenband hieven und wieder zurück in den Wagen. Auch der physische Bezahlvorgang selbst ist passé, kein Kleingeld oder Kartenleser sind für die Kunden mehr nötig. Die Sensoren und die App machen alles vollautomatisch. Zumindest in der Theorie.

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    Na dann kann man den letzten Schritt doch auch gleich machen und das Geld für den Einkauf vom Konto abbuchen....
    Nee, ich stehe lieber an der Kasse an!
    Die Geschützten müssen vor den Ungeschützten geschützt werden, indem man die Ungeschützten zwingt, sich mit dem Schutz zu schützen, der die Geschützten nicht geschützt hat
    https://www.youtube.com/watch?v=1WzJviSbqcE. Wird der Bürger unbequem, ist er plötzlich rechtsextrem...https://www.youtube.com/watch?v=aQhOrgzY3es

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