[0:08]En la era del uso universal de la computadora, nuestra información está escrita en código binario.
[0:16]Este código ofrece un número infinito de combinaciones y está basado en combinaciones de dos números: el cero y el uno. Estos son los únicos mensajes que nuestras computadoras saben interpretar.
[0:33]Nuestros sistemas de almacenamiento han cambiado. Están interconectados y desmaterializados.
[0:41]Y ahora contiene nuestra información personal, médica, científica, técnica y administrativa.
[0:52]¿Cómo es que lograremos transmitir un patrimonio digital cada vez más grande y complejo?
[1:03]En los años 80, creímos haber descubierto los secretos de un medio permanente.
[1:13]Ahora, mire este disco con atención. Este es el disco del futuro. Un disco digital casi indestructible, nunca entra en contacto con otro objeto, ya que un láser escanea y lee su superficie. Sin microsurcos, un disco indestructible de 12 centímetros. Comercializado como el medio digital de vanguardia, el CD capturó rápidamente el mercado de almacenamiento de información. El CD era pequeño y supuestamente confiable. Bibliotecas, archivos, individuos, todos adoptaron este nuevo medio.
[1:55]El láser de un lector de CD decodifica la información digital del disco.
[2:04]Si observamos la superficie de un CD aumentada 4500 veces, el mensaje grabado aparece claramente. Los ceros del código binario aparecen como surcos y agujeros, y los unos se producen con los intervalos entre ellos.
[2:22]Pero en 2003, los investigadores del Laboratorio Nacional de Metrología y Pruebas en París, dieron la voz de alarma. En principio, cuando la idea de analizar los discos surgió en el año 2000, solo estábamos tratando de evaluar la calidad de las grabaciones en CD, ya que era un problema. Tras hacer una revisión un año después de probar la calidad de grabación de un disco, nos sorprendimos de ver que los resultados que obtuvimos no eran los que esperábamos. El disco había cambiado completamente y notamos pérdida de información. Esto fue una gran sorpresa porque el disco debía durar 100 años, según el fabricante.
[3:05]Los investigadores empezaron a observar la fina capa metálica que contiene los surcos y agujeros con la información contenida en el CD.
[3:21]Examinaron los discos de diferentes marcas con un microscopio electrónico.
[3:29]Varios de ellos tenían anomalías similares.
[3:36]Aunque guarde sus CDs en un gabinete cerrado, protegido de la luz y otros daños externos, puede perder información a causa de partículas que se introdujeron cuando el disco fue fabricado.
[3:51]De hecho, aquí podemos ver una partícula oxidada. Esta oxidación puede incluso perforar la capa metálica del CD y destruir su información.
[4:02]Estas partículas indeseadas pueden llegar a destruir la información de un CD en tan solo un año. Estamos muy lejos de las promesas de hace unos años, al grado de que la capacidad de los CD para ser medios de almacenamiento a largo plazo es cuestionable. Para averiguarlo, Jacques Perdereau y su equipo hicieron pruebas en miles de discos a través de un proceso de envejecimiento artificial. Estos CDs fueron expuestos a altos niveles de humedad y temperatura.
[4:39]Los resultados hablan por sí mismos. Demuestran que en ciertos casos la tinta de las etiquetas adheridas al CD puede filtrarse por el grosor del disco y dañar la capa metálica que contiene la información digital. A largo plazo, los CD resultan ser un medio inestable y frágil.
[5:03]Estas pruebas determinaron la vida útil esperada de un CD. Es difícil determinar la vida útil promedio de un CD. Por lo que vimos al probar varias colecciones, cerca del 15% de los CD tuvieron una vida útil de entre uno y 5 años, mientras que el otro 85% pudo durar más de 20 años. Las conclusiones del laboratorio fueron irrefutables. Hoy, los CD ya no son considerados como un medio de almacenamiento confiable a largo plazo.
[5:38]¿Qué hay de los discos duros que la mayoría de nosotros utilizamos para almacenar información? Conforman el núcleo de la memoria de una computadora. Cada día, graban inmensas cantidades de información digital gracias a una técnica ingeniosa y precisa.
[6:00]Un disco duro consiste de un conjunto de platos circulares que giran a alta velocidad.
[6:08]La rotación de estos discos genera una corriente de aire que mantiene la cabeza lectora a una distancia infinitesimal de la superficie. En forma relativa, esto corresponde a un Concord volando a máxima velocidad a 1 metro de la superficie de la Tierra.
[6:28]Podemos notar que la más mínima sacudida, la más pequeña partícula de polvo, la cual es grande en relación a la distancia entre la cabeza y el plato, será catastrófica.
[6:41]Una vez que la cabeza toca el plato, el disco duro está muerto porque la cabeza está pegada al plato por una unión molecular.
[6:52]Los discos duros son vulnerables a impactos y no están totalmente seguros contra polvo e impurezas. Por lo tanto, los fabricantes no pueden garantizarlos por más de 5 años.
[7:11]Las tarjetas Flash de nuestras cámaras y las memorias USB, SSD son una alternativa más confiable.
[7:26]Las memorias USB, SSD y las tarjetas de memoria Flash de las cámaras, por ejemplo, presentan otro problema, ya que tienen un número finito de ciclos de lectura escritura. El número de ciclos de lectura escritura puede ser tan grande como 100.000, pero en los sistemas computacionales, estos 100.000 ciclos se alcanzan bastante rápido. Por otro lado, si se utiliza una memoria USB, SSD o una tarjeta Flash para propósitos de almacenamiento, es decir, si se graba la información y luego se almacena el dispositivo, es completamente posible guardar esa información por 12 años.
[8:03]Una vida útil de 5 años, 10 años, 20 años. Nunca antes en su historia la humanidad ha almacenado tanta información en un medio tan frágil. Seremos capaces de almacenar nuestra memoria digital por más de un siglo, por no decir varios milenios? Esta pregunta ya ha surgido en ciertos sectores que han comenzado a archivar información sensible.
[8:35]ANDRA, la Agencia Nacional para la Gestión de Residuos Radiactivos de Francia, almacena miles de barriles llenos de residuos nucleares con cierto grado de radiactividad en sus almacenes y búnkeres de concreto.
[8:49]Cada barril está marcado con un código de barras que identifica al archivo digital que contiene la información vital para los archivos del sitio.
[9:00]Para contener la peligrosa radiactividad, los barriles deben almacenarse de forma segura durante 300 años. ¿Dónde estará la tecnología digital en 3 siglos? ¿Existirá todavía un sistema capaz de leer nuestros dispositivos actuales? En realidad no hay problema con lo digital en sí mismo. El problema es que es como un tornillo infinito que no estamos seguros de poder seguir girando para siempre, porque lo digital cambia seguido de estándares, haciéndose cada vez más compacto. Por ejemplo, los discos flexibles de 5 pulgadas que usábamos hace 20 años, no hay una sola máquina que los lea ahora. Así que tienes que migrar tus archivos a un nuevo medio, quizá hasta con nueva tecnología cada 10 años. Y este tornillo infinito, es difícil poder garantizar que dentro de 1000 años habremos sido capaces de seguir girándolo. Así que tendremos que desarrollar soluciones paralelas para asegurar a largo plazo que la información se transmita a donde queremos que esté.
[10:06]¿Cuál medio fue el elegido para respaldar los métodos digitales y ofrecer un almacenamiento seguro y confiable que resista la prueba del tiempo? La ANDRA optó por los viejos amigos: papel y tinta.
[10:24]Hoy en día tenemos papel permanente sin químicos blanqueadores añadidos, no se deteriora con el tiempo. La información se imprime utilizando tinta acrílica durable a largo plazo.
[10:40]La paradoja nos da una lección. En el plazo de un siglo, lo digital no se compara con el papel que hemos tenido desde tiempos remotos.
[10:51]Los residuos más radiactivos requieren otra escala de tiempo.
[10:58]La ANDRA pretende enterrar a gran profundidad los materiales radiactivos que dejarán de ser un riesgo dentro de 500 años, y en algunos casos, dentro de 5000 años.
[11:14]Durante todo este periodo, necesitamos saber dónde están enterrados y cuáles son sus condiciones de almacenamiento en todo momento.
[11:24]Una solución surgió al excavar los 1.400 metros de galerías para el laboratorio subterráneo.
[11:38]Para una memoria de muy largo plazo, si pensamos en términos de milenios, una de las ideas que estamos explorando es usar lo que llamamos sitios de depósito. Es decir, áreas en donde colocamos el material excavado del subsuelo. Geológicamente hablando, este material no debería encontrarse en los lugares en donde estará. Y estamos pensando en colocar cierto número de inscripciones en medios que estamos estudiando dentro de estos sitios de depósito para explicarle a los arqueólogos y geólogos de un futuro por qué este material geológico está donde no debería estar, indicando así la existencia de un sitio de almacenamiento. La ANDRA sigue investigando un medio digital que sea lo suficientemente fuerte y estable para ser colocado dentro de los sitios de depósito para indicar la presencia de materiales nucleares subterráneos a las futuras generaciones.
[12:37]Tal vez también puedan mirar a las civilizaciones que nos dejaron mensajes grabados en piedra hace mucho tiempo.
[12:47]Un ejemplo serían los jeroglíficos del antiguo Egipto.
[12:56]Una vez más, el pasado nos guía hacia el futuro. Ahora tenemos un mineral que es resistente al ácido y al calor y que puede soportar ondas de radio. Puede que no sea indestructible, pero de cualquier forma, es más resistente que cualquier obelisco de piedra, es el cuarzo.
[13:19]En Japón, los ingenieros de los laboratorios Hitachi, en colaboración con la Universidad de Kyoto, han estado trabajando con cuarzo, intentando crear el medio de almacenamiento digital más estable de la historia. Pero para esto, deben encontrar una forma de vencer la resistencia de este cristal de roca.
[13:47]Comenzamos nuestra investigación en 1966. Cuando los investigadores del laboratorio Miura descubrieron un láser que podía modificar la estructura del cuarzo, después estudiamos la posibilidad de utilizar esta técnica para almacenar información a largo plazo.
[14:07]Ahora, grabaré información en esta placa de cuarzo.
[14:14]La información se graba con un láser de femtosegundo.
[14:20]Este láser emite pulsos de aproximadamente una mil millonésima de segundo.
[14:28]El pulso crea puntos microscópicos perfectos.
[14:35]Un punto para el cero y un no punto para el uno en código binario. Se pueden grabar decenas de puntos a la vez. La información queda incrustada entre las capas y de esta manera no se ve afectada por polvo o rayones.
[14:53]Otra ventaja del cuarzo, su transparencia significa que la información puede leerse con cualquier microscopio.
[15:06]Si queremos conservar información digital por periodos largos, no podemos confiar siempre en un lector para acceder a esa información. Si los lectores de CD, por ejemplo, ya no se fabrican, sería difícil recuperar cualquier información. Con esta técnica podemos acceder a la información utilizando un microscopio óptico tradicional. Podríamos leer la información fácilmente, incluso en un futuro lejano.
[15:35]¿Cuál es el límite del tiempo? 100 años, 500 años, 1000 años, 10.000 años? Para probar la fortaleza de este medio, se coloca una placa de cuarzo en un horno calentado a 1000 grados.
[15:52]Dos horas después, la placa y la información contenida están intactas. También soporta el choque térmico cuando es colocada dentro de agua a temperatura ambiente. Un baño en ácido no le causa ningún efecto. Determinamos que la duración esperada para la información grabada en placas de cuarzo es extremadamente larga. Desde 300 millones a varios miles de millones de años, de esta manera podríamos almacenar información de manera confiable y segura por periodos de tiempo extremadamente largos. Este procedimiento aún experimental parece ser bastante prometedor. Uno de los principales obstáculos sigue siendo una capacidad de almacenamiento limitada. Por ahora, es tan solo mayor que la de la tecnología Blu-Ray. Esto sería suficiente para guardar la información de los sitios de almacenamiento de residuos por bastante tiempo. Aun así, estamos lejos de ser capaces de manejar el diluvio de información producida por algunas herramientas científicas.
[17:00]El acelerador de partículas CERN, es un anillo gigante, 27 kilómetros de circunferencia enterrado 100 metros bajo tierra en la frontera entre Francia y Suiza. Dos haces de partículas circulan a altas velocidades dentro del anillo.
[17:21]Los análisis de la colisión de estos haces, capturados por detectores ultrasensibles, han contribuido a develar los misterios de la materia y el origen del universo. Estamos aquí en el detector CMS donde las partículas del colisionador LHC llegan a ambos lados y colisionan aquí en medio y producen muchas colisiones.
[17:48]Esto se puede comparar, más o menos, con una cámara digital.
[17:55]Pero en la cámara digital, el sensor es como de este tamaño, mientras que aquí vemos que este es muy grande, como de 10 metros por 10. Otra diferencia es que una cámara normalmente toma 15 fotos por segundo, mientras que aquí tomamos 40 millones de imágenes por segundo. Esto corresponde a producir 10.000 DVDs por segundo. Con esta cantidad, la información debe ser seleccionada. Los filtros electrónicos solo admiten información considerada como pertinente. Aun así, la cantidad de información procesada en el centro de cómputo es impresionante. En principio, la información se almacena en miles de discos duros almacenados en estos racks. Así los científicos pueden acceder a la información que necesitan para sus investigaciones rápidamente.
[18:48]Pero es tanta la información que tomaría varias décadas analizarla en su totalidad, aun si el CERN tuviera una red de computadoras capaces de procesar millones de operaciones por segundo.
[19:05]Descifrar los secretos de la materia y el universo toma su tiempo. Demasiado tiempo, considerando la fragilidad de los discos duros en estos servidores.
[19:21]Es por ello que los ingenieros informáticos en CERN tuvieron que utilizar otro medio para asegurar el almacenamiento a largo plazo de su valiosa información.
[19:55]Hay más de 50.000 cintas manejadas por robots. Y sirven como medio de almacenamiento para toda la información del LHC.
[20:12]Por qué en cintas? De hecho, he estado aquí por lo menos 15 o 20 años y la misma pregunta siempre surge. No vamos a cambiar de sistema? La respuesta es no. Existen varias razones. Primero, los análisis recientes demuestran que las cintas son miles de veces más confiables que los discos. Segundo, las cintas, mientras no sean reutilizadas, no consumen electricidad.
[20:39]Y tercero, si un disco duro se cae, es muy probable que se destruya por completo. Esto no pasa con las cintas. El contenedor de plástico podría dañarse, pero aún seríamos capaces de recuperar la información. Como prueba de su confiabilidad, las primeras computadoras fabricadas en los años 50 usaron cinta. Y desde su época de pionera, la capacidad de almacenamiento de la cinta ha aumentado constantemente. La capacidad de almacenamiento de las cintas, como la de los discos y la densidad de transistores en un procesador, es limitada. Aún en nuestros días, varios fabricantes han demostrado con pruebas de laboratorio que las cintas pueden llegar a una capacidad de 50 TB por cartucho. Entonces estamos a un factor de 10 de estos límites teoréticos.
[35:45]Así, gracias a los centros de información, nuestra memoria siempre será duplicada constantemente de disco duro a disco duro para permanecer.
[35:58]El hecho de que podamos tomar información digital y duplicarla, reproducirla casi infinitamente significa que existe una pequeña probabilidad de que en algún momento se introducirá un error. Así que la cuestión es, podemos vivir con esa pequeña probabilidad, pero cuando reproducimos, reproducimos y reproducimos, esta pequeña probabilidad puede incrementar con el tiempo.
