Bunca zamandır zihinlerimizi kurcalayan yapay zekâ sektörü, son yıllarda gerçekleştirilen büyük atılımlarıyla gündeme gelmeye devam ediyor ve büyümesinin büyük bir kısmını veri bilimine borçlu.
Yapay zekânın yakıtı hâline gelen veri, günümüzde nerelerde ve nasıl depolanıyor? Peki, gözle dahi görülmeyen DNA molekülleri nasıl bir fark yaratabilir?
Verilerimizin büyük bir kısmı, kullandığımız cihazlarda ve kimi şirketlerin sunucularında depolanıyor. Fakat bu yöntem, uzun vadede pek pratik değil.
Özellikle kişisel verilerimiz, bilgisayarlarımızda "Hard Disk" (HDD) olarak adlandırdığımız disklerde depolanırken, cep telefonlarımızda ise flash belleklerde depolanır.
Uygulamalarda ve web sitelerinde oluşturulan veya kullanılan veriler ise uygulamaların ve web sitelerinin bağlı oldukları sunucularda depolanıyor.
Sunucularda binlerce veya milyonlarca kişinin verileri biriktiği için, veriler için zaman geçtikçe daha da fazla depolama alanına ihtiyaç duyulduğunu da belirtmek gerek.
Meta, Google ve niceleri gibi mega şirketler, bu soruna çözüm olarak daha fazla depolama alanı satın alıyorlar. Fakat depolama alanını sürekli arttırmak zorunda olmak, büyük müşteri kitleleri olan bu şirketler için zaman zaman sıkıntılara yol açıyor ve daha fazla depolama alanı için yeni binalar inşa etmeleri gerekiyor.
Bu sorundan şimdilik en rahatsız olan şirketlerin Microsoft ve Meta olduklarını belirtsek yanlış olmaz. Microsoft, 2019 yılında yayınladığı bir makalede DNA'da veri depolama yönteminin detaylarına detaylıca değinmiş ve kullanacağı ilk DNA depolama sistemini duyurmuştu.
Meta'dan henüz bu yönde bir sinyal gelmemesine rağmen, şirketin kendisi bu sorunu çözebilmek adına dünyanın dört bir yanına veri toplama merkezleri inşa etmesiyle meşhur.
Kullandığımız tüm sosyal mecraları zihninizde canlandırın. Her gün kaç tweet, kaç hikâye, kaç gönderi, kaç fotoğraf, kaç video gördüğünüzü düşünün. Tükettiğimiz ve ürettiğimiz gündelik içerikler için bile çok büyük bir depolama alanına ihtiyaç var.
Bu durum, sizin gibi halihazırda internet kullanan 5 milyar diğer insan için de geçerli. Bu gerçeği hesaba kattığınızda, sorunun aslında ne kadar büyük olduğunu fark ediyorsunuz.
Veri depolama sorununu çözmek için öne sürülen belki de en ilginç fikir: "DNA moleküllerini kullanalım!"
DNA'da veri depolama yöntemi ile ilgili çalışmalara ilk kez 2013 yılında, George M. Church ve Nick Goldman isimli genetik bilimcilerin bir DNA sarmalında 1 MB veri depolamaları ile başlandı.
Sonraki yıllarda iyice geliştirilen bu yöntem sayesinde zamanla fark edilen bir başka gerçek ise DNA'nın çok fazla veriyi 700.000 veya 1.000.000 yıla kadar depolama potansiyeline sahip olduğuydu.
Bilim insanlarının tahminlerine göre, 1 gram DNA'da 215 milyon GB veri depolanabilecek. Öyle ki, insanoğlunun şimdiye kadar ürettiği tüm bilgileri ve verileri ufak bir odanın içerisinde depolamak, bu teknoloji sayesinde mümkün olabilecek.
Şimdi, genetik mühendisliğe göz atarak bu fikrin nasıl hayata geçirilebileceğini düşünelim.
Adenin, timin, guanin ve sitozin isimli nükleobaz dediğimiz parçalardan oluşan DNA molekülleri, kolaylıkla erişilebilen yapılar değiller. Öncelikle bir enzim seçiliyor. Sonra bu enzim laboratuvarlarda düzenleniyor, belirli bir DNA dizisini hedef alacak şekilde ayarlanıyor, gerekirse diğer enzimlerle karıştırılıyor veya çeşitli yöntemlerle mutasyona uğratılıyor ve en nihayetinde hedefe salınıyor. Böylelikle istediğimiz değişiklikler, istediğimiz DNA dizisinde uygulanmış oluyor.
Bu yöntem için enzime zarar vermeyecek bir depolama alanı ve enjekte etme aracı da şart. Bunun içinse normal şırıngalardan daha ince şırıngalar ve maddenin dış çevreden etkilenip kirlenmesini önleyecek DNA tüpleri tercih ediliyor.
Sürecin her adımında enzime gereken hassasiyetin gösterilmesi ve dikkatli olunması gerektiği gibi, DNA'nın düzenlenecek kısımları da aynı hassasiyetle ve dikkatle düzenlenmeli. Enzimleri birer veri klasör gibi düşünürsek ve kullanırsak, DNA'da veri depolanması da mümkün olacaktır.
Sadece veri bilimine değil, her türlü bilim dalına büyük katkıları olabilecek bu yöntemin artıları kadar eksileri de var.
Bu sıkıntılardan ilki, DNA'da veri depolamanın maliyetinin çok yüksek oluşu. 1GB veri depolamanın maliyeti şu anda 1.300 Dolar iken, 1TB veri depolamanın maliyeti şu anda 1.300.000 Dolar. Bilim insanları, zamanla bu sorunu aşmayı ve 1TB veri depolamanın maliyetini 1 Dolar gibi ufak bir meblağa indirgemeyi hedefliyorlar.
Diğer bir sıkıntı ise, depolanan verinin radyasyon ve benzeri sıkıntılı faktörler dolayısıyla bozulabilme ihtimali. Olası bir nükleer felakette veya büyük bir Güneş fırtınası gibi büyük bir uzay olayında sadece DNA'lardaki verilerin değil, aktif olarak kullandığımız tüm cihazlarımızdaki verilerimizin dahi güvende olup olmayacağı henüz bilinmiyor.
Kaynaklar: Nature, Science.org, The Stack, Microsoft, Hashem Al-Ghaili, SmartDataCollective, Seeker