Archivo de la categoría: Componentes

Un sistema de almacenamiento de información que puede ser "eterno"

Consiguen un sistema capaz de almacenar información a temperatura ambiente durante un lapso de tiempo que es 10 órdenes de magnitud superior a la edad del Universo

Todos lo hemos sufrido alguna vez. Un CD, un DVD o un disco duro externo en donde guardábamos ficheros que queríamos conservar no pudo ser leído total o parcialmente cuando queríamos recuperar parte de la información que contenía.

Un disco duro dura 5 años en promedio, la información en un DVD o un flash drive 7 y 8 años respectivamente. Este es el pequeño y sucio secreto de la informática moderna. Parece que estamos condenados a estar migrando la información importante, como las fotos personales y cosas similares, de una un sistema a otro continuamente.

Esto, que a escala personal es un fastidio, puede ser un problema realmente grave para ciertas empresas u organizaciones que necesiten archivar grandes cantidades de información de manera permanente.

Ciertas compañías han trabajado en sistemas de almacenamiento a largo plazo, pero no ha sido fácil superar los 100 años.

M-disc ya está en el mercado y la información que almacenan dura miles de años. Otros sistemas están en desarrollo, pero prometen. Así por ejemplo, Hitachi tiene un sistema de almacenamiento con una duración de millones de años. Hay que señalar que, en todos estos sistemas, esta duración se refiere al soporte y a la información que contiene, pero no a los sistemas de lectura.

Ahora, Jingyu Zhang, Mindaugas Gecevicius, Martynas Beresna y Peter G. Kazansky (University of Southampton) han logrado un sistema que almacena información por un plazo de tiempo relativamente eterno para la escala humana: 3 ×1020 años a temperatura ambiente, que es 10 órdenes de magnitud superior a la edad actual del Universo.

Muchos individuos, compañías, gobiernos, museos o archivos del estado han estado interesados en un almacenamiento eterno de la información desde que la democratización de la informática produjo cantidades masivas de datos, así que estos investigadores han decido proporcionar esta solución.

Como en otros aspectos de la existencia, no se puede tener todo a la vez. Normalmente una gran duración de la información almacenada va en detrimento de la cantidad de información que se puede almacenar o de la velocidad de escritura. Se puede almacenar información en átomos individuales, pero sólo durante picosegundos.

Aunque la idea no es nueva, los sistemas previos basados en este método tenían una velocidad de escritura que los hacía inviables de forma práctica. En este caso se ha multiplicado la velocidad de escritura por 100.

El nuevo sistema se basa en el uso de un láser que lanza pulsos de 280 femtsegundos (1 fs = 10-15 s) sobre una pieza de cuarzo. Esto cambia la estructura cristalina del cuarzo en puntos específicos que pueden contener hasta 3 bits de información, pues estos puntos registran tanto la intensidad como la polarización de los pulsos. Además, se pueden crear muchas capas de información una encima de otra. En un disco del tamaño de DVD se pueden almacenar cientos de terabytes de información.

La velocidad de escritura se ha aumentado gracias a que se hace rotar la lámina de media onda que controla la polarización.

Para saber la duración de la información almacenada los investigadores aceleraron el proceso de envejecimiento para así deducir el ritmo de decaimiento. Este decaimiento se acelera con la temperatura, pero incluso a 189 grados centígrados la duración es de 13.800 millones de años, que es la edad del Universo. A temperatura ambiente se tienen los 3 ×1020 años mencionados antes.

Estos investigadores planean mejorar tanto la capacidad como la velocidad del sistema mediante el aumento de la potencia del láser entre otros aspectos.

Ahora parece que el reto no es conservar la información durante un tiempo ilimitado, sino cuánta sabiduría hay en esa información y si la supervivencia temporal del género humano será comparable a la longevidad de los datos que produce.

Más información: Jingyu Zhang, et al. «Seemingly Unlimited Lifetime Data Storage in Nanostructured Glass.» PRL 112, 033901 (2014). DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.033901

Fuente: Neofronteras. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información:

Sistema biométrico para identificar personas por su olor

El pasaporte, el Documento Nacional de Identidad (DNI), las huellas dactilares y el iris son varias de las medidas biométricas convencionales que se utilizan para identificar en los aeropuertos y otros puestos fronterizos. Sin embargo, en el futuro una nueva tecnología ‘made in Spain’ podría permitir identificar a un individuo por su olor corporal, gracias a las investigaciones del Grupo de Biometría, Bioseñales y Seguridad (GB2S) en el Centro de Domótica Integral de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM)

Tras analizar las muestras de trece personas —8 hombres y 5 mujeres—, los científicos comprobaron que existen patrones constantes de olor en un individuo. A pesar de que la tasa de error es elevada, un 15%, frente a otras más fiables como la toma de la huella dactilar o el iris, Gonzalo Bailador del Pozo coordinador del estudio, asegura a El Mundo que «un refinamiento en los sensores y en los algoritmos podría servir como un nuevo método para identificar individuos».

Pero, ¿cómo se captura el olor de una persona? Gonzalo explica que «en el sensor hay un tubo de aire caliente que extrae el olor de la mano. Gracias a que cuenta con un espectrómetro de masas [una máquina que permite analizar la composición química de diversos elementos], el análisis se basa en identificar la cantidad de cada compuesto y la relación que hay entre ellos».

Las muestras de olor se recogieron en distintos días y a distintas horas —28 sesiones en total— ya que «el olor corporal se puede ver afectado por muy diversos factores como la alimentación, el metabolismo de la persona, su estado de ánimo e incluso algunas enfermedades», detalla el coordinador del estudio.

Gonzalo cuenta que las personas no realizaron ningún tipo de ejercicio físico y además todas debían lavarse las manos previamente para evitar señales provenientes de perfumes o cremas. «El efecto de este tipo de cosméticos se analizará en futuras revisiones del proyecto», indica.

Una técnica no invasiva

Los autores de la investigación, que nació hace tres años, aseguran que gracias a la mejora en los sensores se han podido obtener datos más fiables. «Éste es el último experimento que se ha llevado a cabo tras refinar el sensor. Las otras campañas anteriores que se produjeron dieron problemas en el método de medidas. A veces en lugar de medir el olor corporal cogía pequeñas muestras del aire de la habitación, perdiendo así fiabilidad», reconoce Gonzalo.

Tras el análisis de los resultados, el porcentaje de acierto era de un 85%, mientras que la de error de un 15%. El científico considera que esta cifra es prometedora porque si se producen avances y mejoras en los sensores, esta técnica de identificación no sería invasiva. Las personas solo tendrían que pasar por una cabina —instalada en los aeropuerto u otros puestos de control fronterizo— en la que se integrarían los sensores.

Varios años hasta su incorporación

Sin embargo, la implantación de esta tecnología tardará todavía algunos años. De hecho, para Arturo Álvaro Cabadillo, uno de los integrantes de la empresa SEADM S.M que ha participado en la mejora del sensor, «resulta francamente complicado implementar un sistema novedoso en un sistema normatizado, como por ejemplo un control de seguridad de un aeropuerto. Los equipos que se utilizan habitualmente tienen que pasar por un largo proceso de certificación para que el usuario final (la policía del control en este caso) pueda acceder si quiera a la compra de uno de ellos».

Además, este experto señala que los problemas éticos, como la invasión de privacidad, también suelen obstaculizar la implantación de este tipo de sistemas: «En este tipo de proyectos, me atrevería a decir que el factor tecnológico no es el limitante. Si se dedicasen los recursos necesarios, la tecnología necesaria para implantar un sistema de reconocimiento olfativo podría estar lista en el plazo de meses o quizá pocos años, pero un sistema de este tipo tarda en el mejor de los casos varios años en ser utilizado».

Fuente: El Mundo. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información:

Informática con neuronas de silicio: células nerviosas artificiales para clasificar diferentes tipos de datos

Científicos de Berlín y Heidelberg están utilizando células nerviosas artificiales para clasificar diferentes tipos de datos. Estas «neuronas de silicio podrían reconocer números escritos a mano, o distinguir las especies de plantas en función de sus flores

¿Un asistente de panadería toma el pan de la mesada sólo para dárselo a su jefe, que luego lo entrega al cliente? No es la forma más eficiente de hacer las cosas. En lugar de ello, ambos trabajan al mismo tiempo para vender los productos de panadería. Del mismo modo, los programas de ordenador son más eficientes si se procesan los datos en paralelo en lugar de calcular uno después del otro. Sin embargo, la mayoría de los programas que se utilizan todavía trabajan de forma serial.

Chip neuromórfico que contiene neuronas de silicio que los investigadores utilizan para clasificación de datos de la red

Científicos de la Freie Universität de Berlín, el Centro Bernstein de Berlín, y la Universidad de Heidelberg han perfeccionado una nueva tecnología que se basa en el procesamiento de datos en paralelo. En la llamada computación neuromórfica, las neuronas de silicio se apropian del trabajo computacional en chips informáticos especiales. Las neuronas están unidas entre sí de una manera similar a las células nerviosas en el cerebro.

Si el conjunto es alimentado con datos, todas las neuronas de silicio trabajan en paralelo para resolver el problema. La naturaleza precisa de sus conexiones determina cómo esta red procesa los datos. Una vez correctamente vinculada, la red neuromórfica opera casi por sí misma. Los investigadores han diseñado una red —un «programa» neuromórfico— para este chip que resuelve un problema fundamental en la computación: Puede clasificar datos con diferentes características. Es capaz de reconocer los números escritos a mano, o puede distinguir ciertas especies de plantas en base a las características de floración.

«El diseño de la arquitectura de la red se ha inspirado en el sistema nervioso de procesamiento del olor de los insectos», explica Michael Schmuker, el autor principal del estudio. «Este sistema está optimizado por la naturaleza para realizar un procesamiento altamente paralelo de un complejo mundo químico.» Junto con el líder del grupo de trabajo Martin Nawrot y Thomas Pfeil, Schmuker proporcionó una prueba del principio de que un chip neuromórfico puede resolver una tarea así de compleja. Para su estudio, los investigadores utilizaron un chip con neuronas de silicio, que fue desarrollado en el Instituto de Física de Kirchhoff de la Universidad de Heidelberg.

Los programas de computadora que pueden clasificar datos se emplean en diversos dispositivos técnicos, como los teléfonos inteligentes. El chip de red neuromórfica también podría aplicarse en los superordenadores que se basan en el modelo del cerebro humano para resolver tareas muy complejas. Utilizando su prototipo, los científicos de Berlín ahora pueden explorar cómo deben ser diseñadas las redes para satisfacer las necesidades específicas de las computadoras basadas en el cerebro. Un reto importante es que no hay dos neuronas idénticas… ni en el mundo del silicio, ni en el cerebro.

Referencia de publicación: M. Schmuker, T. Pfeil, M. P. Nawrot. A neuromorphic network for generic multivariate data classification. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; DOI: 10.1073/pnas.1303053111

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información: