Конец цифровизации?
Германия делает ставку на скачкообразные инновации. Представляем четыре идеи, которые скоро будут воплощены в жизнь. Часть 3: аналоговый компьютер.
Вряд ли какая-либо другая технология изменила наш мир так сильно, как цифровой компьютер. Лежащий в его основе метод познания — это только один из способов интерпретации реальности. Ученый-компьютерщик, профессор Бернд Ульманн описывает его так: проблема разбивается на множество маленьких кусочков и решается шаг за шагом, причем процессом централизованно управляет четко определенная инструкция — алгоритм. Для этого необходимые команды сохраняются в памяти компьютера.
Несмотря на чрезвычайную успешность метода, он имеет свои ограничения. Во-первых, для проведения миллиардов арифметических операций необходимо огромное количество энергии: они должны выполняться каждую секунду для решения сложных задач. Также необходимы миллиарды вычислительных блоков, которые собственно и делают суперкомпьютеры такими быстрыми. Это число не может бесконечно увеличиваться, потому что их размер нельзя уменьшить, ведь нельзя уменьшить атомы, используемые для построения схем.
Аналоговые компьютеры похожи на нейронные сети
Поэтому Ульманн планирует возродить компьютеры, которые вычисляют совершенно по-другому и даже преобладали с начала 1940-х по 1970-е годы, когда речь заходила о сложных естественнонаучных вопросах, т.е. аналоговые компьютеры. Если цифровой компьютер имеет всего несколько вычислительных блоков, чрезвычайно быстро обрабатывающих очень простые команды, то аналоговый компьютер состоит из большого количества вычислительных элементов — от нескольких десятков до тысяч и даже миллионов в будущем, которые связаны между собой, поясняет компьютерщик. Вместо того, чтобы двигаться шаг за шагом и перекачивать миллиарды битов туда и обратно, можно просто проанализировать проблему с помощью вычислительных элементов, а затем считать результат путем измерения.
Таким образом, аналоговые компьютеры подобны биологическим нейронным сетям, таким как мозг, который может обрабатывать огромные объемы информации, задействуя не больше энергии, чем 30-ваттная лампочка. Поэтому основную область применения для своего изобретения Ульманн видит в искусственном интеллекте, который имитирует такие сетевые структуры. При разумном использовании такие машины намного превосходят цифровые компьютеры.
В отличие от классических аналоговых компьютеров, которые соединены между собой огромным количеством кабелей, Бернд Ульманн работает над аналоговым компьютерным чипом, на котором можно свободно конфигурировать отдельные соединения. Управление будет осуществляться через цифровой компьютер, который подключается к аналоговому компьютеру, образуя гибридную систему. В интервью faz.net изобретатель говорит: «Аналоговые компьютеры — это естественный следующий шаг в развитии наших компьютерных систем, направленный на еще более высокую производительность и в то же время еще более высокую энергоэффективность».
You would like to receive regular information about Germany? Subscribe here:
