Ve světě, kde zkoumáme možnosti ukládání velkého množství dat do křemenných krystalů, nás příroda opět překvapuje tím nejnečekanějším způsobem.
Kromě SSD disků, paměťových karet nebo cloudu hudebník a milovník vědy Benn Jordan ukázal, že je možné použít živou bytost jako elementární paměťové zařízení. Konkrétně se jedná o ptáka. Ačkoli se to může zdát jako vtip, ve fascinujícím videu zveřejněném na jeho kanálu na YouTube Jordan podrobně popisuje ohromující experiment: podařilo se mu zakódovat obrázek ve formátu PNG, převést ho na zvuk a „naučit“ ho špačka, aby si ho zapamatoval a přehrál ho svým zpěvem. Úžasné je, že analýzou ptačího záznamu lze získat původní průběh obrazu.
Biologický hardware: Proč právě špaček?
Jednou z nejlogičtějších otázek, které si může kdokoli položit, je, proč nepoužít papouška s jeho známou schopností vydávat lidský hlas. Jordan však ve svém videu vysvětluje, že zpěvní ptáci, jako je špaček, mají mnohem vyspělejší hlasový hardware. Klíčem je syrinx, jejich hlasový orgán, který se nachází na bázi průdušnice.
Tato oboustranná struktura jim umožňuje ovládat výšku a rychlost tónu s úžasnou přesností, a dokonce dokáže vytvářet fázové efekty a vlnové interference. Jsou to v podstatě vysoce výkonné biologické syntezátory. Ale tím to nekončí. Špaček v experimentu byl zachráněn jako mládě špačka po vypadnutí z hnízda a byl vychován člověkem. Díky tomu byl velmi vnímavý k učení nových „nepřirozených“ zvuků, jako je například zvuk závěrky fotoaparátu. To z něj udělalo skutečné „prázdné plátno“, s nímž bylo možné začít experimentovat.
Složitý proces konverze
Proces, jak vše provést, není v žádném případě jednoduchý, ale lze jej shrnout do tří bodů:
- Prvním je vytvoření souboru. Zde Jordan nakreslil jednoduchý obrázek ptáka a převedl jej do formátu PNG.
- Převod do zvukové podoby. Pomocí spektrálního syntetizéru převedl vizuální podobu obrázku na zvukový průběh. Výsledkem je zvuk, který při vizualizaci na spektrogramu vykresluje hlavní obrázek.
- Školení. Opakovaným přehráváním tohoto zvuku se měl mladý špaček naučit a začlenit jej do svého repertoáru písní.
Po hodinách nahrávání přišlo překvapení, když si materiál prohlédl. Jordan zde našel malý průběh, který mu byl povědomý. Když ji zvětšil, zjistil, že je to obraz ptáka, ale nejednalo se o ozvěnu jeho přehrávání: špaček ji zazpíval sám dlouho poté, co původní zvuk ustal.
Odtud můžeme přejít k dalším důležitým technickým úsekům. Podle Jordanových výpočtů se ptákovi podařilo zopakovat zvuk ve stejném frekvenčním rozsahu, v jakém ho slyšel, což způsobilo přenos 176 kilobajtů informace. Nejzajímavější údaj, který nabídl, však pochází z rychlosti přenosu. Vysvětluje, že „hypoteticky, pokud by se jednalo o protokol přenosu zvukových souborů s použitím kompresního poměru 10:1, hovořili bychom o téměř 2 Mb/s dat za sekundu“.
Samozřejmě, jak Jordan sám přiznává, toto tvrzení je spojeno s mnoha hvězdičkami a omezeními. Sítě „ptačího cloudového úložiště“ se v dohledné době nedočkáme. Nicméně skutečnost, že můžete koncepčně instalovat reproduktor na zahradě a ukládat data o ptácích, kteří ji obývají, je, jak sám říká, „šílená“.
Budoucí důsledky a výzvy
Tento experiment otevírá dveře k úvahám o možnostech využití biologických systémů pro ukládání dat. Ačkoli je využití ptáků k tomuto účelu spíše kuriozitou než praktickým řešením, připomíná nám, že příroda má úžasné schopnosti, kterým ještě zdaleka plně nerozumíme. V budoucnu možná budeme zkoumat, jak mohou jiné formy života inovativním způsobem přispět k technologii ukládání dat.
Tento přístup však přináší i etické a praktické výzvy. Prioritou musí být dobré životní podmínky zvířat používaných při těchto pokusech a jakýkoli pokrok v této oblasti musí pečlivě zvážit etické důsledky. Kromě toho jsou spolehlivost a kapacita biologických systémů pro ukládání dat ve srovnání se současnými technologiemi stále omezené.
Ačkoli jsme stále na míle daleko od toho, abychom ptáky považovali za životaschopnou alternativu pro ukládání dat, tento experiment nás vybízí k dalšímu zkoumání a k tomu, abychom nepodceňovali schopnosti přírody.