Doğal veri şifreleme: Duke biyomedikal mühendisleri bakterileri olasılık olarak lanse ediyor

Editörün notu: WRAL TechWire aracılığıyla her hafta “İnovasyon Perşembe” Araştırma ve geliştirmenin ön saflarında yeni fikirlere, ürünlere ve uygulamalara yer veriyoruz.

+ + +

DURHAM – Bir kutu Cracker Jack'ten Da Vinci Şifresi'ne kadar herkes gizli mesajları çözmekten hoşlanır. Ancak Duke Üniversitesi'ndeki biyomedikal mühendisleri şifre çözücü halkayı daha önce hiç olmadığı bir yere, yani bakteri kolonileri tarafından oluşturulan desenlere götürdüler.

Besin seviyeleri ve alan kısıtlamaları gibi kullanılan başlangıç ​​koşullarına bağlı olarak bakteriler belirli şekillerde büyüme eğilimindedir. Araştırmacılar sanal bir bakteri kolonisi oluşturdular ve ardından kolonilerin sanal bir Petri kabını doldurduktan sonra nasıl görüneceğine dayalı olarak tam bir alfabe oluşturmak için büyüme koşullarını ve simüle edilmiş bakteri noktalarının sayısını ve boyutunu kontrol ettiler. Bu kodlama şemasına emorfi adını veriyorlar.

Her harfe karşılık gelen son simüle edilmiş model her seferinde tam olarak aynı olmadığından kodlama bire bir değildir. Ancak araştırmacılar, bir makine öğrenimi programının, amaçlanan harfi tanımak için bunları birbirinden ayırmayı öğrenebileceğini keşfetti.

Bakteriyel büyüme modellerine dayanan yeni sistemi kullanan şifrelenmiş bir mesaj örneği. Üzerinde "Ovaltine'inizi içtiğinizden emin olun" yazıyor.

Duke'ta biyomedikal mühendisliği profesörü Lingchong You, "Bir arkadaşım zamanla benim birçok fotoğrafımı görebilir, ancak hiçbiri tamamen aynı olmayacak" diye açıkladı. "Fakat eğer görseller genel olarak nasıl göründüğümü sürekli olarak destekliyorsa, arkadaşım daha önce hiç görmediği bir resmimi gösterse bile beni tanıyabilecektir."

Gerçek mesajları şifrelemek için kodlayıcı, her biri farklı bir harfle ilişkili olan bir dizi desenden oluşan bir film oluşturur. Eğitimsiz bir göze benzer görünseler de bilgisayar algoritması bunları ayırt edebilir. Alıcı, bunların yaratılmasına yol açan başlangıç ​​koşullarını bildiği sürece, bir müdahalecinin kendine ait güçlü bir yapay zeka olmadan kodu kıramaması gerekir.

Şifreyi kendiniz deneyin. Adınızdan Gettysburg Adresine, hatta Noel klasiği "Ovaltine'inizi içtiğinizden emin olun"a kadar her şeyi yazabilirsiniz.

https://www.patternencoder.com/

(C) Duke Üniversitesi