¡Espacio de almacenamiento lleno!

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Vas andado por la calle y alguien choca contigo: «perdona», te dice, y sigue su camino como si nada. No te había visto, caminaba con la mirada fija en la palma de su mano mientras leía un texto en su smartphone. Miras a tu alrededor y te das cuenta de que son varios los que caminan de la misma forma, utilizando su teléfono en plena calle mientras toman fotos de forma indiscriminada o escuchan música (con suerte algunos utilizan auriculares).

TEXTO POR JAVIER DÍAZ-ROMERAL
ARTÍCULOS
ADN | ALMACENAMIENTO | BIG DATA | NUBE | TECNOLOGÍA
5 de Octubre de 2016

Es muy probable que te reconozcas en alguna de las situaciones anteriores. En pocos años los avances en las redes de telecomunicaciones y el abaratamiento en el precio de los smartphones con unas prestaciones más que aceptables han provocado que en nuestro país cerca del 80% de la población tenga un móvil y cada vez hagan más uso de la ingente cantidad de servicios que tenemos disponibles a través de ellos. 

Pero aunque la gran mayoría tengamos un smartphone, sin importar —al menos para lo que voy a explicar— si nos hemos gastado mucho o poco a la hora de comprarlo, tarde o temprano muchos llegamos a frustrarnos de la misma manera cuando aparece el mensaje de «Espacio de almacenamiento lleno».

Además, esto no es algo que solo nos pase con el teléfono móvil. Ya sea utilizando el ordenador o la tablet, e independientemente del fabricante o el sistema operativo que utilice, es habitual tener que andar haciendo cábalas con el espacio restante. Y esto es así puesto que el espacio de almacenamiento de todos estos dispositivos es finito. Con suerte podremos conectar otro disco duro al ordenador o una tarjeta de memoria a la tablet o al teléfono, pero esto no es más que una solución temporal.

Otra de las opciones que tenemos disponibles, si estamos conectados a Internet buena parte de nuestro tiempo, es comprar espacio de almacenamiento en la nube y que sea nuestro proveedor quien guarde la información por nosotros. De esta manera podemos, por ejemplo, guardar las fotos de las vacaciones en este servicio y borrarlas de nuestros dispositivos. Cuando queramos recuperarlas para enseñárselas a nuestros cuñados solo tendremos que conectarnos de nuevo y recuperarlas.

Este espacio en la nube es más caro —al menos de momento— que la opción de añadir discos duros o tarjetas a nuestros dispositivos, ya que nos obligan a mantener algún tipo de suscripción mientras queramos que nos guarden nuestros datos. Esto es así puesto que detrás de todos estos servicios las empresas que los proporcionan invierten grandes sumas de dinero en tecnología para que podamos disfrutar de nuestra información prácticamente al momento. Una parte importante de esta inversión se destina a centros de datos, donde finalmente ellos almacenan nuestra información en un soporte físico no muy diferente de los discos que tenemos en casa. 

Cada día, millones de usuarios hacen uso de estos centros de datos, que no solo se utilizan para almacenar información sino que también proporcionan todos los servicios que tenemos disponibles: redes sociales, televisión en demanda, correo electrónico… Además, estas empresas también guardan información sobre cómo utilizamos nuestros datos, los servicios que nos proporcionan o cómo nos comunicamos y relacionamos con el resto de usuarios para analizar los comportamientos y utilizarlos, por ejemplo, en sistemas de recomendación, por lo que la cantidad de información a almacenar y tratar es todavía mayor. Y al final, el espacio físico, aunque sea muy grande y complicado de administrar, sigue siendo finito.

Si tomamos como referencia que en un minuto Youtube almacena más de 400 horas de video, que se publican en Facebook 3,3 millones de entradas o que se envían más de 200 millones de correos electrónicos, podemos hacernos una idea de las ingentes cantidades de espacio necesario para almacenar esta información.

Y al final, el espacio físico, aunque sea muy grande y complicado de administrar, sigue siendo finito.

Y ahora podíamos pensar: ¿es necesario guardar toda esta información? Esto es algo que debe decidir cada uno de los dueños de la información, que deberían ser en última instancia los usuarios que la generan y que además daría pie a otra entrada sobre libertades y derechos en la era de la información, pero la realidad es que al mantener almacenada toda la información que se genera día a día estamos llegando a un punto en el que no se fabrican suficientes medios de almacenamiento para satisfacer esta creciente demanda. Hay quién apunta que para el año 2020 —ya no queda nada— comenzaremos a tener problemas en esta línea. 

Ante este gran desafío que supone guardar toda la información que genera la humanidad, que aproximadamente se dobla cada 12-18 meses, muchas empresas comienzan a buscar soluciones que permitan ya no solo almacenarla sino también mantenerla durante largos periodos de tiempo.

Entonces, ¿cómo almacenar estas gigantescas cantidades de información y además tenerlas disponibles en un momento dado? Desde hace ya algunas décadas, muchos investigadores en ciencias de la computación han dejado de buscar soluciones en el silicio para hacerlo en la biología, ya que es posible que la respuesta se encuentre en algo que todos tenemos en común: el ADN.

El ADN es el encargado de codificar la información genética de todos los seres vivos. Esta información se almacena en forma de doble cadena helicoidal compuesta de nucleótidos unidos por parejas a través de las cuatro bases nitrogenadas que las componen: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G); que siempre forman las parejas A-T y G-C. Mediante diferentes procesos celulares, la información codificada por el ADN se traduce en las instrucciones necesarias para dar forma y función a todas las células que forman parte de los seres vivos.

Las hebras de ADN son capaces de mantener su información —en las condiciones adecuadas— durante períodos indefinidos de tiempo, tanto que se ha conseguido secuenciar con éxito el genoma de mamíferos como el mamut lanudo a partir de fragmentos de ADN con más de 60 000 años. Pero, además de esta manifiesta longevidad, el otro factor crucial es la cantidad de información que se puede almacenar utilizando ADN, ya que cada una de las bases nitrogenadas que lo forman ocupa solo unos pocos átomos. Como prueba de concepto, en 2012 científicos de la universidad de Harvard consiguieron almacenar en un gramo de ADN 70 000 millones de copias  de un libro de 700kb. Usaron un esquema de codificación sencillo, donde consideraron las bases T y G = 1, por un lado, y las bases A y C = 0, por el otro, para representar el código binario empleado en informática. Si utilizáramos discos duros de 3 terabytes para hacer lo mismo necesitaríamos poco más de 233, lo que equivaldría a unos 150 kg.

Aunque como tecnología el uso del ADN para almacenar información es deseable y más que prometedor, el principal problema viene a la hora de leer y escribir esa información. Hoy por hoy, escribir (síntesis) la información en el ADN solo pueden realizarlo unas pocas empresas especializadas y es un proceso caro… muy caro. Sintetizar una cadena de ADN a medida cuesta en torno a 10 céntimos la base nitrogenada. Afortunadamente, la lectura (secuenciación) de las cadenas de ADN es más barata. Como ejemplo, el Proyecto Genoma Humano invirtió aproximadamente 3000 millones de dólares para la secuenciación completa del ADN humano, mientras que hoy en día el mismo proceso podría hacerse por unos pocos miles de dólares. Además, actualmente tanto el proceso de lectura como el de escritura no son lo suficientemente rápidos como para plantearse su uso de forma real. 

Esta corriente no es nueva pero está ganando tracción y ya desde que muchas grandes empresas están comenzando a investigar esta línea en su estrategia de futuro. Quizá tardemos menos de lo que pensamos en ver en el mercado discos duros para almacenar las fotos del viaje de novios en nuestro propio ADN.

Para saber más

—Scientific American: Tech Turns to Biology as Data Storage Needs Explode.
—Ars Technica: Microsoft experiments with DNA storage: 1,000,000,000 TB in a gram.
—Extreme Tech: How DNA storage works.
—Nature: How DNA could store all the worl´s data.
—We are Social: Global Digital Snapshop.
—Smart Insights: What happens online in 60 seconds.
—Extreme Tech: Harvard cracks DNA storage, crams 700 terabytes of data into a single gram.
—Phys: Scientists work toward storing digital information in DNA.

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