Tartalom
- A kezdetben volt ENIAC
- Nincsenek hibák, nincs stressz - Az Ön életét megváltoztató szoftverek készítésének lépésről lépésre történő leírása az élet megsemmisítése nélkül
- Quantum Computing: A nagy szünet
- Nagy adat érzékelése
Forrás: Krishnacreations / Dreamstime.com
Elvitel:
A számítástechnika évtizedek óta ugyanazon az úton haladt tovább, de a kvantumszámítás hatalmas eltérés az előtte létezőktől.
A New York Times 2012. szeptember 28-án „Az ausztrál túlfeszültség keresése az új osztályú számítógép keresése érdekében” című történetet szólt arról, hogy mi lehet áttörés a működő kvantumszámítógép felépítésében.
Míg a kvantumszámítógép meghatározása sok olvasóra utal, elegendő azt mondani, hogy a működő kvantumszámítógép forradalmian új lesz a technológia világában.
A számítógépes technológia a világ azon változásainak alapját képezi, amelyeket az elmúlt 50 évben tapasztaltunk - a globális gazdaság, az internet, a digitális fényképezés, a robotika, az okostelefonok és az e-kereskedelem mind számítógépekre támaszkodnak. Akkor azt hiszem, hogy fontos, hogy rendelkezzünk bizonyos alapvető ismeretekkel a technológiáról, hogy megértsük, a kvantumszámítás miként vihet minket.
A kezdetben volt ENIAC
Tehát kezdjük az elején. Az első működő elektronikus számítógép az Electronic Numerical Integrator and Computer, az ENIAC néven ismert. A Pennsylvania Egyetem Moore Műszaki Iskolájában dolgozták ki, amelyet az Egyesült Államok hadserege finanszírozott, hogy kiszámítsa a II. Világháborúban alkalmazott lövöldözős pályákat. (Amellett, hogy mérnöki csoda, az ENIAC az utóbbi években számos nagy informatikai projekt nyomában látták az utat, de már túl késő volt a második világháborúig, amely a számítógép befejezése előtt véget ért.)
Az ENIAC feldolgozási képességének középpontjában a vákuumcsövek voltak - ezek közül 17 468 volt. Mivel a vákuumcsőnek csak két állapota van - ki és be (0/1-nek is nevezik) -, a számítógépek bináris aritmetikai, nem pedig tizedes aritmetikai helyett, ahol az értékek 0-tól 9-ig terjednek. Ezen különálló reprezentációk mindegyikét kicsit nevezzük, rövidítés: "bináris számjegy". (Ha többet szeretne megtudni az ENIAC történetéről, olvassa el az ENIAC nők: Programozó úttörők című részt.)
Nyilvánvaló volt, hogy valamilyen módon reprezentálhatjuk az általunk ismert számokat, betűket és szimbólumokat, tehát az American National Standards Institute (ANSI) által javasolt kódolási séma, az amerikai standard karakterinformációs cserék (ASCII) néven ismert, végül a szabvány lett. Az ASCII alatt 8 bitet kombinálunk, hogy egy karaktert vagy bájtot képezzünk egy előre meghatározott séma alatt. 256 kombináció létezik számok, nagybetűk, kisbetűk és speciális karakterek ábrázolására.
Zavaros? Ne aggódjon miatta - az átlagos számítógépes felhasználónak nem kell tudnia a részleteket. Itt csak építőelemként mutatják be.
Ezután a számítógépek meglehetősen gyorsan fejlődtek a vákuumcsövektől a tranzisztorokig (William Shockley és az ő Bell Labs csapata megnyerte a Nobel-díjat a tranzisztorok fejlesztéséért), majd az a képesség, hogy több tranzisztort tegyünk egy chipre integrált áramkörök létrehozására. Nem sokkal azelőtt, hogy ezek az áramkörök több ezer vagy akár millió tranzisztort is tartalmaztak egy chipen, ezt nagyon nagy léptékű integrációnak hívták. Ezek a kategóriák: 1) vákuumcsövek, 2) tranzisztorok, 3) IC-k és 4) VLSI a hardverfejlesztés négy generációja, függetlenül attól, hogy hány tranzisztort lehet beakasztani egy chipbe.
Nincsenek hibák, nincs stressz - Az Ön életét megváltoztató szoftverek készítésének lépésről lépésre történő leírása az élet megsemmisítése nélkül
Nem javíthatja a programozási képességeit, ha senki sem törődik a szoftver minőségével.
Az az idő, amelyben az ENIAC 1946-ban „életbe lépett”, és ezen generációk során, a vákuumcső alapú bináris aritmetika alapvető használata megmaradt. A kvantumszámítás radikális áttörést jelent e módszer alkalmazásából.
Quantum Computing: A nagy szünet
A kvantumszámítógépek felhasználják az atomok és molekulák erejét a memóriafeladatok sokkal gyorsabb feldolgozására és végrehajtására, mint egy szilícium alapú számítógép ... legalább elméletileg. Bár vannak olyan alapvető kvantumszámítógépek, amelyek képesek specifikus számítások elvégzésére, a gyakorlati modell valószínűleg még mindig több évvel elérhető. De ha megjelennek, drasztikusan megváltoztathatják a számítógépek feldolgozási teljesítményét.
Ennek a hatalomnak köszönhetően a kvantumszámítás nagyban javítja a nagy adatfeldolgozást, mivel legalább elméletileg kiemelkednie kell a strukturálatlan adatok tömeges párhuzamos feldolgozásakor.
A számítógépek egy ok miatt folytatják a bináris feldolgozást: Valójában nem volt ok arra, hogy elgondolkodjunk valami működésről. Végül is a számítógépes feldolgozási sebesség 18 havonta két évre megduplázódott. 1965-ben az Intel alelnöke, Gordon Moore egy olyan papírt írt, amely ismerteti a Moore törvényét, és amelyben kijelenti, hogy a processzorok sűrűsége kétévente megduplázódik, ami a feldolgozási sebesség megkétszereződéséhez vezet. Noha írta, hogy ezt a tendenciát tíz évig tartja, az - figyelemre méltóan - a mai napig folytatódott. (Néhány számítástechnikai úttörő megsemmisítette a bináris formát. Tudjon meg többet a Miért nem Ternary Computers?)
A feldolgozási sebesség növekedése azonban messze nem az egyetlen tényező a számítógép jobb teljesítményében. A tárolási technológia fejlesztése és a telekommunikáció megjelenése szinte azonos jelentőséggel bír. A személyi számítógépek korai napjaiban a hajlékonylemezek 140 000 karaktert tartalmaztak, az első megvásárolt merevlemez pedig 10 millió karaktert tartalmazott. (5500 dollárba is számolt, és olyan nagy volt, mint egy asztali számítógép). Szerencsére a tárolás sokkal nagyobb kapacitással, kisebb méretű, gyorsabb az átviteli sebességgel, és sokkal, sokkal olcsóbb.
A nagy kapacitásnövekedés lehetővé teszi számunkra, hogy információkat gyűjtsünk olyan területeken, amelyekre korábban csak megkarcolhattuk a felületet, vagy akár egyáltalán nem is belemerülhetünk hozzájuk. Ide tartoznak a sok adatgal foglalkozó témák, például az időjárás, a genetika, a nyelvészet, a tudományos szimuláció és az egészségkutatás.
Nagy adat érzékelése
A nagy adatfelhasználások egyre inkább azt tapasztalják, hogy a feldolgozási teljesítmény minden haszonja ellenére ez nem elég. Ha képesek leszünk értelmezni ezt a hatalmas mennyiségű adatot, amelyet felhalmozunk, új módszerekre van szükségünk az elemzéshez és bemutatáshoz, valamint gyorsabb számítógépekhez a feldolgozáshoz. Lehet, hogy a kvantumszámítógépek még nem állnak készen a cselekvésre, de a szakértők minden előrehaladását a számítógép-feldolgozási teljesítmény következő szintjeként figyelték meg. Nem mondhatjuk biztosan, de a számítógépes technológia következő nagy változása valódi eltérés lehet a szilícium chipektől, amelyek eddig magukkal vittek minket.