Mã hóa dữ liệu tự nhiên: Các kỹ sư y sinh Duke coi vi khuẩn là khả năng

Ghi chú của biên tập viên: Mỗi tuần thông qua WRAL TechWire's “Thứ Năm đổi mới” chúng tôi giới thiệu các ý tưởng, sản phẩm và ứng dụng mới đi đầu trong nghiên cứu và phát triển.

+ + +

DURHAM - Từ hộp Cracker Jack đến Mật mã Da Vinci, mọi người đều thích giải mã các thông điệp bí mật. Nhưng các kỹ sư y sinh tại Đại học Duke đã sử dụng vòng giải mã để đặt nó vào vị trí chưa từng có trước đây - các mẫu do các khuẩn lạc vi khuẩn tạo ra.

Tùy thuộc vào các điều kiện ban đầu được sử dụng, chẳng hạn như mức độ dinh dưỡng và hạn chế về không gian, vi khuẩn có xu hướng phát triển theo những cách cụ thể. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một quần thể vi khuẩn ảo và sau đó kiểm soát các điều kiện sinh trưởng cũng như số lượng và kích thước của các chấm vi khuẩn mô phỏng để tạo ra một bảng chữ cái hoàn chỉnh dựa trên hình thức của các khuẩn lạc sau khi chúng lấp đầy đĩa Petri ảo. Họ gọi sơ đồ mã hóa này là emorfi.

Mã hóa không phải là một đối một, vì mẫu mô phỏng cuối cùng tương ứng với mỗi chữ cái không hoàn toàn giống nhau ở mọi thời điểm. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một chương trình học máy có thể học cách phân biệt giữa chúng để nhận ra chữ cái dự định.

Một ví dụ về tin nhắn được mã hóa sử dụng hệ thống mới dựa trên mô hình phát triển của vi khuẩn. Nó viết, "Hãy nhớ uống Ovaltine của bạn."

Lingchong You, giáo sư kỹ thuật y sinh tại Duke, giải thích: “Một người bạn có thể nhìn thấy nhiều hình ảnh của tôi theo thời gian, nhưng không có hình ảnh nào hoàn toàn giống nhau. “Nhưng nếu tất cả các hình ảnh đều củng cố một cách nhất quán vẻ ngoài của tôi, thì người bạn đó sẽ có thể nhận ra tôi ngay cả khi họ được cho xem một bức ảnh về tôi mà họ chưa từng thấy trước đây.”

Để mã hóa các tin nhắn thực, bộ mã hóa sẽ tạo ra một bộ phim gồm một loạt các mẫu, mỗi mẫu tương ứng với một chữ cái khác nhau. Mặc dù chúng có thể trông giống với mắt thường nhưng thuật toán máy tính có thể phân biệt giữa chúng. Miễn là người nhận biết tập hợp các điều kiện ban đầu dẫn đến việc tạo ra chúng, thì kẻ xen vào sẽ không thể bẻ khóa mã nếu không có AI mạnh mẽ của riêng họ.

Hãy thử cypher. Bạn có thể nhập bất cứ thứ gì từ tên của bạn đến Địa chỉ Gettysburg, hoặc thậm chí là câu chúc Giáng sinh cổ điển, “Hãy nhớ uống Ovaltine của bạn”.

https://www.patternencoder.com/

(C) Đại học Duke