با توجه به قانون ترمودینامیک در فیزیک که ادعا می‌کند همه اشیا شامل ستارگان و کهکشان‌ها در نهایت روزی به حیات خود خاتمه داده و متوقف خواهند شد، لذا داده‌های دیجیتالی نیز از بین خواهند رفت. برای نمونه، تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که متوسط عمر حافظه‌های فلش، دیسک‌های سخت و سی‌دی‌ها 10 سال است و داده‌های موجود در نوارهای مغناطیسی بعد از ۳۰ تا ۵۰ سال خوانایی خود را از دست می‌دهند.

چگونه اطلاعات دیجیتالی از بین می‌روند؟

باید این واقعیت را بپذیریم که هر چیزی که از محبوبیت کافی برخوردار نبوده و دائما به اشتراک گذاشته نشده و از رسانه‌ای به رسانه‌ی دیگر کپی و بارگذاری نشود، شانس کمتری برای بقا دارد، از این‌رو ۹۹ درصد از اطلاعات ما نیز در سرویس‌‏های اینترنتی به زباله تبدیل شده و دور انداخته می‌شوند. حتی برای اطلاعاتی که برای ما ارزش‌مند هستند، چنین سرنوشتی رقم خواهد خورد!

مشکلات ناشی از فشرده‌سازی اطلاعات را در نظر بگیرید. به منظور صرفه‌جویی در فضای ذخیره‌سازی و پهنای باند اغلب تمایل داریم توسط الگوریتم‌هایی، فایل‌‏های خود را فشرده کنیم. برای مثال فرمت jpg و mp4 را در نظر بگیرید. در حالت کلی الگوریتم‌های فشرده‌ساری دو نوع هستند: روش‌های فشرده‌سازی پر اتلاف و بدون اتلاف.

فشرده‌سازی بدون اتلاف: به الگوریتم‌هایی که به دادهٔ اصلی اجازه می‌دهند از دادهٔ فشرده‌ شده دقیقاً نوسازی شوند الگوریتم‌های بدون اتلاف گفته می‌شود.

فشرده‌سازی با اتلاف: اساس کار این الگوریتم‌ها به این گونه است که برخی از داده‌ها از فایل اصلی کاسته می‌شوند تا اندازه فایل اصلی کاهش یابد. این نوع الگوریتم‌ها انعطاف و قدرت بیشتری نسبت به الگوریتم‌های بدون اتلاف دارد، ولی امکان بازسازی اطلاعات از دست رفته در این روش وجود ندارد.

اگر فایلی که قبلا توسط الگوریتم‌های فشرده‌سازی با اتلاف رمزنگاری شده، دوباره فشرده شود، خروجی به دست آمده احتمالا با آسیب‌های بصری مواجه خواهد شد. ویدئوی زیر از اعمال چند صدباره الگوریتم فشرده‌سازی با اتلاف حاصل شده است. همانطور که در ویدئو نیز قابل مشاهده است، تصویر حاصل با اعوجاج و نویز شدید همراه است.

هنگامی که فایلی بر بستر اینترنت از سرویسی به سرویس دیگر کپی یا بارگذاری می‌شود، دستخوش تغییرات اساسی شده و کیفیت آن کاهش می‌یابد، بطوریکه نسخه‌های اصلی و با کیفیت فایل‌ها با گذشت زمان از بین می‌روند. جالب است بدانید که نسخه‌های اصلی بیشتر ویدئوهای بارگذاری شده بر روی یوتیوب احتمالا وجود خارجی ندارند و در فرآیند مهاجرت و رمزنگاری مجدد بر روی بسترهای متعدد دستخوش تغییرات اساسی شده‌اند. خوشبختانه استودیوهای فیلم‌سازی نگران این موضوع بوده و تا حدودی این مشکل را حل کرده‌اند و نسخه‌های با کیفیت تولیدات خود را در جایی امن نگهداری می‌کنند.

آیا می‌توان بهتر از این‌ها عمل کرد؟

راه‌حلی که برای رفع این مشکل به نظر می‌رسد، توسعه و ایجاد سرویس‌ها و فناوری‌های پشتیبان‌گیری و آرشیو نمودن فایل‌ها برای مدت زمان طولانی است. در ادامه مطلب به تعدادی از فناوری‌های در دسترس و در حال توسعه برای ذخیره‌سازی اطلاعات اشاره خواهیم کرد. فرض می‌کنیم فایل‌ها برای مدت زمان طولانی آرشیو و نگهداری خواهند شد. راه‌حل ذخیره‌سازی این داده‌ها چیست؟

۵۰ سال

اگر شما نیازمند ذخیره‌سازی اطلاعات خود به مدت چندین دهه هستید، بهترین گزینه در دسترس، استفاده از نوارهای مغناطیسی قدیمی است که امروزه در دپارتمان‌های آی‌تی سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند. نوارهای مغناطیسی زمانی که در شرایط ایده‌آل خود یعنی دمای سرد، جاهای بدون رطوبت و محیط عاری از امواج مغناطیسی نگهداری شوند، در مقایسه با سی‌دی‌های متعارف و معمول بازار و دیسک‌های سخت ارزان‌ قیمت، پایدارترند و بهتر می‌توانند از اطلاعات شما محافظت کنند.

۱۰۰ سال

استفاده از سی‌دی‌های معمولی و ارزان‌قیمت برای ذخیره‌سازی اطلاعات بدترین شیوه آرشیو کردن اطلاعات است. چرا که کیفیت ساخت پایین باعث می‌شود آلومینیوم و نقره به کار رفته در این محصولات به مرور زمان اکسید شود. زمانی که این نوع سی‌دی‌ها در زیر نور آفتاب قرار بگیرند، عمر این حافظه‌های ذخیره سازی به چندین سال و حتی به چندین ساعت کاهش می‌یابد! برخی از این سی‌دی‌ها که معمولا گران‌قیمت هستند روکشی از جنس طلا دارند، لذا از آنجایی که طلا اکسید نمی‌شود بنابراین عمر این نوع سی‌دی‌‌ها تا حدودی زیاد هست. البته دقیقا نمی‌توان در مورد عمر مفید این رسانه ذخیره‌سازی صحبت نمود، زیرا این فناوری تا حدودی جدید تلقی می‌شود و بحث و پیش‌بینی بر سر موضوع عمر مفید این رسانه جای تامل بیشتری دارد. البته می‌توان با روش‌های آزمایشگاهی مانند «Accelerated Aging» عمر مفید آن‌ها را تخمین زد.

بر اساس نتیجه‌های به دست آمده از شبیه‌سازی‌ها، تولیدکنندگان ادعا می‌کنند عمر مفید دیسک‌های نوری بین یک الی سه قرن است و در این میان دیسک‌های بلو-ری ۲۰۰ سال عمر می‌کنند. در حالی که روش‌های آزمایشگاهی معیار دقیقی برای اندازه‌گیری عمر این نوع رسانه‌ها تلقی نمی‌شوند، اما همین نتایج می‌توانند معیار تقریبی برای ما باشند. گفتنی است این فناوری در مقایسه با نوارهای مغناطیسی نیازی به تجهیزات مخصوص برای خواندن و نوشتن اطلاعات ندارد و از نظر هزینه مقرون به صرفه‌تر است.

۱٫۰۰۰ سال

تا همین اواخر، رسانه‌ای که به تولید انبوه رسیده و قادر باشد از اطلاعات ما هزاران سال محافظت کند، وجود نداشت تا این که به تازگی فناوری نوظهوری به نام ام-دیسک پا به عرصه وجود گذاشت. این نوع ‌دی‌وی‌دی‌ها از یک لایه ضخیم «سنگ-مانند» و مواد معدنی کامپوزیت تولید می‌شوند که برای نوشتن اطلاعات به رایترهای مخصوص نیاز دارند (هر چند برای خواندن اطلاعات می‌توان از درایوهای معمولی بهره گرفت). از نظر هزینه کاربران علاوه بر رایتر مخصوص، برای ذخیره‌سازی هر 5.7 گیگابایت اطلاعات، باید معادل یک دلار هزینه کنند. اگر به ذخیره‌سازی اطلاعات خود به مدت زمان طولانی علاقه‌مند هستید قطعا ام-دیسک‌ها جوابگوی نیاز شما خواهند بود.

۱۰٫۰۰۰ سال

اگر بخواهیم بازه نگهداری اطلاعات را به ده‌هزار سال افزایش دهیم، راهکاری برای این منظور وجود دارد؟! در جواب باید بگوییم سنگ‌های قیمتی و فلزاتی که از نظر شیمیایی پایدارترند، برای این کار مناسب به نظر می‌رسند. قدمت و تاریخچه حکاکی اطلاعات بر روی سنگ‌ها به دوران باستان و انسان‌های اولیه باز می‌گردد. ولی با این اوصاف سازندگان کاوشگر وویجر (Voyager) دیسک‌های طلایی حکاکی شده را در کاوشگر وویجر تعبیه کرده‌اند تا اگر زمانی بیگانگان به این کاوشگر فضایی دست پیدا کردند، سندی ماندگار از بشریت در این کاوشگر وجود داشته باشد.

علاوه بر این شرکتی به نام Norsam با استفاده از فناوری نانو لیتوگرافی و ایده گرفتن از حکاکی بر روی سنگ‌ها و فلزات، دیسک‌هایی تولید نموده‌اند که در برابر آتش‌سوزی و بسیاری از بلاهای طبیعی مقاوم بوده و حتی در صورت فروپاشی تمدن بشری از اطلاعات شما محافظت می‌نماید. مطمئنا برای خریدن این نوع دیسک‌ها باید هزینه سنگینی را متحمل شوید.

یکی دیگر از کاربردهای الهام گرفته شده از این فناوری، ایجاد صفحه‌های مدرن تیتانیومی به نام «سنگ روزتا» است. این سنگ‌ها حاوی هزاران صفحه اطلاعات است که به زبان‌های مختلف ترجمه شده تا مورخان نسل‌های آتی از آن‌ها به عنوان مرجعی فناناپذیر بهره لازم را ببرند.

بیشتر از ۱۰۰٫۰۰۰ سال

اگر شما جز کسانی هستید که برای داده‌ها و اطلاعات خود اهمیت می‌دهید و تمایل دارید اطلاعات خود را به نسل‌های آتی منتقل کنید، باید بگوییم جای نگرانی وجود ندارد، چرا که می‌توان این کار را با DNA‌های فسیل شده و سفارشی انجام داد!

به لطف علم زیست‌فناوری، شرکت‌های زیادی در سراسر جهان وجود دارند که DNA سفارشی تولید می‌کنند. هر جفت DNA سفارشی، دارای چهار ترکیب ممکن است که می‌تواند دو بیت اطلاعات را در خود ذخیره کند. داده‌های ذخیره شده با این روش با پیمایش توالی ژن‌ها و انواع تکنیک‌های مختلف قابل دستیابی هستند و نسل‌های آتی مشکلی از بابت دستیابی به داده‌های ذخیره شده نخواهند داشت. در حالت عادی DNAهایی که به این شیوه تولید می‌شوند، در دمای اتاق و به دور از شرایط آزمایشگاهی پس از چند سال ماهیت خود را از دست داده و از بین می‌روند. برای افزایش طول عمر آن‌ها راهکارهای مختلفی وجود دارد.

یکی از راهکارهای افزایش طول عمر DNA‌های سفارشی استفاده از DNA درختان کاج آمریکایی است که گفته می‌شود عمر آن‌ها به پنج هزار سال می‌رسد. این نوع درختان قادرند نگرانی شما از بابت از بین رفتن اطلاعات را تا حدودی مرتفع کنند، چرا که این نوع درختان قادرند از بلایایی همچون آتش‌سوزی، شهاب سنگ و فوران‌های آتشفشانی که در آینده اتفاق خواهند افتاد، جان سالم به در ببرند. با این شیوه ممکن است داده‌های خود را ده‌ها یا هزاران سال در امان نگه دارید.

راهکار دیگری که برای این منظور وجود دارد، شبیه‌سازی فرآیند فسیل شدن به صورت مصنوعی است. دانشمندان با مطالعه چرخه فسیل شدن طبیعی اجسام به روشی دست یافته‌اند که می‌توانند DNAها را در فواصل طولانی زنده نگه دارند. بنابراین با استفاده از این رویکرد امکان دستیابی به چندین گیگابایت داده پس از گذشت میلیون‌ها سال دور از ذهن نیست.

از لحاظ مقرون به صرفه بودن این روش باید بگوییم برای بهره گرفتن از شیوه دخیره‌سازی، باید سر کیسه را شل کرده و هزاران دلار پول صرف استفاده از این فناوری کنید. با این حال این فناوری برای کسانی که به داده‌های خود اهمیت می‌دهند و تمایل دارند اطلاعات خود را برای هزاران سال آتی در امان نگه دارند، یک گزینه ایده‌آل محسوب می‌شود!