Kokia Kompiuterių Ateitis?

{h1}

Per pastarąjį pusę amžiaus kompiuteriai kas dvejus metus tapo dvigubai galingesni. Jei ši tendencija išliks, kokia bus ateitis? Ar kompiuteriai galiausiai pralenks žmones?

1958 m. „Texas Instruments“ inžinierius, vardu Jackas Kilby, ant 11 mm ilgio puslaidininkinio germanio „mikroschemos“ paviršiaus išmetė modelį, sukurdamas pirmąjį kadaise integruotą grandinę. Kadangi grandinėje yra vienas tranzistorius - tam tikras miniatiūrinis jungiklis -, lustas galėjo laikyti vieną duomenų bitą: 1 arba 0, priklausomai nuo tranzistoriaus konfigūracijos.

Nuo to laiko ir nepastebimai nuosekliai, inžinieriams kas dveji metai pavyko padvigubinti tranzistorių, kuriuos jie gali tilpti į kompiuterio lustus, skaičių. Jie tai daro reguliariai perpus sumažindami tranzistorių dydį. Šiandien, atlikus dešimtis šios dvigubinimo ir perpus mažesnės taisyklės pakartojimų, tranzistoriai matuoja tik kelis atomus skersai, o tipiška kompiuterio mikroschema jų turi 9 milijonus kvadratinio milimetro. Kompiuteriai, turintys daugiau tranzistorių, gali atlikti daugiau skaičiavimų per sekundę (nes šaudyti galima daugiau tranzistorių), todėl yra galingesni. Skaičiavimo galios padvigubėjimas kas dveji metai yra žinomas kaip „Moore’s law“, po Gordono Moore'o, „Intel“ inžinieriaus, pirmą kartą pastebėjusio tendenciją 1965 m.

Moore'o įstatymas praranda praėjusių metų nešiojamųjų kompiuterių modelius ir neabejotinai padarys kitų metų tech prietaisus nuostabiai mažus ir greitus, palyginti su šiandienos. Bet neatsižvelgiant į vartotojiškumą, kur galiausiai slenka eksponentinis skaičiavimo galios augimas? Ar kompiuteriai galiausiai pralenks žmones? Ir ar jie kada nors nustos tapti galingesni?

Išskirtinumas

Daugelis mokslininkų mano, kad eksponentinis skaičiavimo galios augimas neišvengiamai lemia momentą, kai kompiuteriai pasieks intelektą žmogaus lygiu: įvykis, žinomas kaip „išskirtinumas“. Ir, anot kai kurių, laikas yra beveik.

Fizikas, autorius ir savęs aprašytas futuristas Ray Kurzweilis prognozavo, kad kompiuteriai su žmonėmis susilygins per du dešimtmečius. Praėjusiais metais jis sakė žurnalui „Time Magazine“, kad inžinieriai sėkmingai pakeis žmogaus smegenis iki 2020-ųjų vidurio, o iki to dešimtmečio pabaigos kompiuteriai bus pajėgūs intelekto žmogaus lygiu.

Išvada išplaukia iš Moore'io įstatymo projekcijos į ateitį. Jei kas dveji metai skaičiavimo galia padvigubės ir toliau “, tada iki 2030 m. Bet kokia mūsų naudojama technologija bus pakankamai maža, kad galėtume pritaikyti visą skaičiavimo galią, esančią žmogaus smegenyse, fiziniam smegenų dydžiui, “- paaiškino Peteris Denningas, žymus Karinių jūrų pajėgų magistrantūros informatikos profesorius ir skaičiavimo naujovių ekspertas. "Futuristai mano, kad to jums reikia dirbtiniam intelektui. Tuo metu kompiuteris pradeda galvoti pats." [Kaip sukurti žmogaus smegenis]

Kas bus toliau, neaišku, ir nuo to laiko, kai skaičiavo aušra, buvo spėliojama.

„Pradėjus mašininio mąstymo metodą, nereikėtų ilgai užvaldyti mūsų silpnų galių“, - sakė Alanas Turingas 1951 m. Pokalbyje, pavadintame „Pažangios mašinos: eretiška teorija“, pristatytame Mančesterio universitete Jungtinėje Karalystėje. "Todėl kažkuriame etape turėtume tikėtis, kad mašinos perims valdymą." Britų matematikas I.J. Gera hipotezė, kad sukūrus „ypač intelektualias“ mašinas, būtų galima suprojektuoti dar geresnes mašinas. "Tuomet neabejotinai įvyks" žvalgybos sprogimas ", o žmogaus intelektas bus labai atsilikęs. Taigi pirmasis ypač intelektuali mašina yra paskutinis išradimas, kurio žmogui reikia kada nors pagaminti", - rašė jis.

Diskusijos apie būsimą išskirtinumą peraugo į tokį populiarumą, kad kitą mėnesį pasirodys net knyga, pavadinta „Singularity Rising“ („BenBella Books“), kurią pateikė Smito koledžo ekonomikos profesorius Jamesas Milleris, apie tai, kaip išgyventi post-išskirtinumo pasaulis. [Ar galima internetą kada nors sunaikinti?]

Į smegenis panašus perdirbimas

Tačiau ne visi vertina šią išskirtinumo sąvoką arba mano, kad mes kada nors to pasieksime. "Daugybė smegenų mokslininkų dabar mano, kad smegenų sudėtingumas yra toks didžiulis, kad net jei galėtume sukurti kompiuterį, imituojantį struktūrą, mes vis dar nežinome, ar mūsų pastatytas daiktas galėtų veikti kaip smegenys", - teigė jis. Denningas papasakojo „Mažosios gyvenimo paslaptys“. Galbūt be jutiminio įėjimo iš išorinio pasaulio kompiuteriai niekada negalėjo įsisąmoninti.

Kiti teigia, kad Moore'io įstatymai netrukus pradės griauti, arba kad jis jau yra. Argumentas kyla iš to, kad inžinieriai negali miniatiūrizuoti tranzistorių labiau nei jie jau turi, nes jie jau verčia atomo ribas. „Kai tranzistoriuje yra tik keli atomai, nebegalite garantuoti, kad keli atomai elgsis taip, kaip jie turėtų“, - aiškino Denningas. Atominiu mastu nustatomi keistai kvantiniai efektai. Tranzistoriai nebeatlieka vienos būsenos, žymimos „1“ arba „0“, o vietoj to nenuspėjamai vakuuojasi tarp dviejų būsenų, todėl grandinės ir duomenų saugojimas tampa nepatikimi. Kitas ribojantis veiksnys, sako Denningas, yra tas, kad tranzistoriai išskiria šilumą, kai jie keičiasi tarp būsenų, o kai per daug tranzistorių, nepaisant jų dydžio, sukraunama į vieną silicio mikroschemą, šiluma, kurią jie kartu skleidžia, ištirpsta.

Dėl šių priežasčių kai kurie mokslininkai teigia, kad skaičiavimo galia artėja prie savo zenito. „Jau dabar matome Moore'o įstatymo sulėtėjimą“, - gegužės mėnesį „BigThink“ paskaitoje sakė teorinis fizikas Michio Kaku.

Bet jei taip yra, tai daugeliui naujiena. Oksfordo universiteto matematikos profesorius Doyne'as Farmeris, tiriantis technologijos evoliuciją, sako, kad yra mažai įrodymų, jog Moore'o įstatymas galiotų. „Aš noriu lažintis, kad nėra pakankamai duomenų, kad būtų galima padaryti išvadą, kad [Moore'o įstatymas] sulėtėjo“, - „Ūkininkas“ pasakojo „Mažosios gyvenimo paslaptys“. Jis sako, kad kompiuteriai ir toliau auga galingesni, nes tampa panašesni į smegenis.

Kompiuteriai jau gali atlikti atskiras operacijas pagal dydį greičiau nei žmonės, sako Farmeris; Tuo tarpu žmogaus smegenys išlieka daug pranašesnės atliekant lygiagretųjį apdorojimą arba atliekant kelias operacijas vienu metu. Daugelį praėjusio pusmečio metų inžinieriai kompiuterius gamino greičiau, padidindami procesorių tranzistorių skaičių, tačiau jie tik neseniai pradėjo „lygiagrečiai“ kompiuterių procesorius. Siekdami išvengti to, kad atskiri procesoriai negali būti papildomi tranzistoriais, inžinieriai pradėjo naudoti skaičiavimo galią, sukurdami daugiagyslius procesorius arba lustų sistemas, kurios lygiagrečiai atlieka skaičiavimus. “Tai kontroliuoja šilumos problemą, nes jūs galite sulėtinti laikrodį “, - aiškino Deningas. "Įsivaizduokite, kad kaskart, kai tikrinamas procesoriaus laikrodis, tranzistoriai suveikia. Taigi, užuot bandę pagreitinti laikrodį, kad visi šie tranzistoriai veiktų spartesniu greičiu, galite laikyti lėtą ir lygiagrečiai veikti su visomis mikroschemomis." Jis sako, kad Moore'io įstatymas greičiausiai bus tęsiamas, nes kompiuterių procesorių branduolių skaičius kas dvejus metus didės dvigubai.

Kadangi paralelizavimas yra raktas į sudėtingumą, „tam tikra prasme daugiagysliai procesoriai priverčia kompiuterius veikti panašiau kaip smegenys“, - „Ūkininkas“ pasakojo „Mažosios gyvenimo paslaptys“.

Ir tada yra būsima kvantinio skaičiavimo galimybė, palyginti naujas laukas, kuriuo bandoma panaudoti kvantinėms būsenoms būdingą neapibrėžtumą, kad būtų galima atlikti daug sudėtingesnius skaičiavimus, nei tai įmanoma šiais laikais kompiuteriuose. Kai įprasti kompiuteriai kaupia informaciją bitais, kvantiniai kompiuteriai informaciją kaupia dalimis: dalelėmis, tokiomis kaip atomai ar fotonai, kurių būsenos yra „susipainiojusios“ viena su kita, kad vienos iš dalelių pasikeitimas paveiktų visų kitų būsenas. Atliekant įsipainiojimą, viena operacija, atliekama kvantiniame kompiuteryje, teoriškai leidžia akimirksniu atlikti nesuvokiamai didžiulį skaičiavimų skaičių, o kiekviena papildoma dalelė, pridedama prie įsipainiojančių dalelių sistemos, dvigubai padidina kompiuterio našumo galimybes.

Jei fizikams pavyks panaudoti kvantinių kompiuterių potencialą - tai, ko jie stengiasi padaryti, - sako Moore'io įstatymas toli gražu ne ateityje.

Didžiausia riba

Jei Moore'io dėsnis galioja, o kompiuterio galia ir toliau didėja eksponentiškai (dėl žmogaus išradingumo ar dėl jo paties intelektualiojo garo), ar yra momentas, kai progresas bus priverstas sustoti? Fizikai Lawrence'as Kraussas ir Glenas Starkmanas sako „taip“. 2005 m. Jie apskaičiavo, kad Moore'io dėsnis gali tęstis tik tiek laiko, kol kompiuteriuose materijoje ir energijoje pritrūks energijos, kad jie būtų naudojami kaip bitai. Galų gale kompiuteriai negalės toliau plėstis; jie negalės pasirinkti pakankamai medžiagos, kad kas dvejus metus padvigubintų savo bitų skaičių, nes Visata per greitai įsibėgės, kad galėtų pasivyti ir apimti daugiau jos.

Taigi, jei Moore'o įstatymai ir toliau galioja taip tiksliai, kaip iki šiol, kada Kraussas ir Starkmanas sako, kad kompiuteriai turi nustoti augti? Prognozės rodo, kad kompiuteris apims visą pasiekiamą visatą, paversdamas kiekvieną materijos ir energijos gabalėlį savo grandinės dalimi per 600 metų.

Tai gali pasirodyti labai greitai. „Nepaisant to, Moore'io dėsnis yra eksponentinis įstatymas“, - pasakojo „Gyvenimo mažosios paslaptys“ „Case Western“ universiteto fizikas Starkmanas. Galite tik dvigubinti bitų skaičių tiek kartų, kol pareikalausite visos visatos.

Asmeniškai Starkmanas mano, kad Moore'io įstatymas bus sugriautas dar ilgai, kol galutinis kompiuteris sunaikins visatą. Iš tikrųjų, jo manymu, maždaug po 30 metų kompiuteriai nebebus galingesni. Galų gale nėra sakoma, kas nutiks. Galime pasiekti išskirtinumą - tašką, kai kompiuteriai tampa sąmoningi, perima ir tada pradeda tobulėti. O gal mes to nedarysime. Šį mėnesį Denningas išleido naują dokumentą žurnale „Communications of ACM“ pavadinimu „Nesijauskite blogai, jei negalite numatyti ateities“. Tai susiję su visais žmonėmis, kurie praeityje bandė tai padaryti, ir patyrė nesėkmę.

Šią istoriją pateikė „Mažosios gyvenimo paslaptys“, „WordsSideKick.com“ sesers svetainė. Stebėkite Natalie Wolchover „Twitter“ @nattyover arba „Life's Little Mysteries“ @llmysteries. Mes taip pat esame „Facebook“ ir „Google+“.


Vaizdo Papildas: Kokį kompiuterį pirkti Žaidimams?.




Tyrimas


Paslėpti Robotai Mokė Apgaulės Meno
Paslėpti Robotai Mokė Apgaulės Meno

Kas Iš Tikrųjų Daro Gerą Mobiliojo Telefono Kamerą?
Kas Iš Tikrųjų Daro Gerą Mobiliojo Telefono Kamerą?

Mokslas Naujienos


10 Vaikų Sveikos Mitybos Įpročių Skatinimo Būdų
10 Vaikų Sveikos Mitybos Įpročių Skatinimo Būdų

Faktai Apie Fermį
Faktai Apie Fermį

Tėvai Yra Laimingesni Nei Ne Tėvai
Tėvai Yra Laimingesni Nei Ne Tėvai

Susidūręs Su Nuskendimu, Ši Milžiniška Tarantula Išeina Ant Galūnės
Susidūręs Su Nuskendimu, Ši Milžiniška Tarantula Išeina Ant Galūnės

Kenijos Maasai Mara: Faktai Apie Laukinę Gamtą, Klimatą Ir Kultūrą
Kenijos Maasai Mara: Faktai Apie Laukinę Gamtą, Klimatą Ir Kultūrą


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com