Sadržaj
- U početku je postojao ENIAC
- Bez grešaka, bez stresa - Vaš korak po korak vodič za stvaranje softvera koji mijenja život bez uništavanja života
- Kvantno računanje: veliki odmor
- Izrada smisla za velike podatke
Izvor: Krishnacreations / Dreamstime.com
Oduzeti:
Računalna tehnologija desetljećima je napredovala na istom putu, ali kvantno računanje ogroman je odmak od onoga što je bilo prije njega.
28. rujna 2012., New York Times pokrenuo je priču, "Australci su nadmašili potragu za novom vrstom računala", o onome što se čini proboj u utrci za izgradnjom radnog kvantnog računala.
Iako će definicija kvantnog računala aludirati na mnoge čitatelje, dovoljno je reći da će radno kvantno računalo biti revolucionarno u svijetu tehnologije.
Računalna tehnologija u osnovi je promjena u svijetu koje smo doživjeli u posljednjih 50 godina - globalna ekonomija, internet, digitalna fotografija, robotika, pametni telefoni i e-trgovina sve se oslanjaju na računala. Važno je, dakle, za nas imati neko osnovno razumijevanje tehnologije da bismo razumjeli kuda nas mogu voditi kvantna računalstva.
U početku je postojao ENIAC
Pa krenimo na početku. Prvo radno elektroničko računalo bilo je elektronski numerički integrator i računalo, poznatiji kao ENIAC. Razvijen je na Sveučilištu Moore na Sveučilištu Pennsylvania pod pokroviteljstvom Vojske SAD-a za izračun pucanja topova u Drugom svjetskom ratu. (Osim što je bio inženjersko čudo, ENIAC je zamrznuo trag za mnoge velike IT projekte u godinama od tada, ali bilo je prekasno za Drugi svjetski rat, koji je završio prije dovršetka računala.)
Srce ENIAC-ove mogućnosti obrade bile su vakuumske cijevi - njih 17.468. Budući da vakuumska cijev ima samo dva stanja - isključeno i uključeno (koje se također naziva 0/1), računala su usvojila binarnu aritmetiku, a ne decimalnu aritmetiku, gdje vrijednosti idu od 0 do 9. Svaki od tih pojedinačnih prikaza naziva se malo, kratica za "binarna znamenka." (Da biste saznali više o povijesti ENIAC-a, pogledajte Žene ENIAC-a: Pionirke programa.)
Očito je bilo potrebno da postoji način da se predstave brojevi, slova i simboli koji su nam poznati, tako da je shema kodiranja koju je predložio Američki nacionalni institut za standardizaciju (ANSI), poznata kao američka standardna razmjena informacija o znakovima (ASCII), na kraju je postao standard. Pod ASCII kombiniramo 8 bita kako bismo tvorili jedan znak ili bajt pod unaprijed određenom shemom. Postoji 256 kombinacija koje predstavljaju brojeve, velika slova, mala slova i posebne znakove.
Zbunjeni? Ne brinite se zbog toga - prosječni korisnik računala ne mora znati detalje. Ovdje je predstavljen samo kao građevni blok.
Zatim su računala prilično brzo napredovala od vakuumskih cijevi do tranzistora (William Shockley i njegov tim Bell Labs osvojili su Nobelovu nagradu za razvoj tranzistora), a zatim i mogućnost postavljanja više tranzistora na jedan čip kako bi se stvorili integrirani krugovi. Nije dugo prije nego što su ti sklopovi uključili tisuće ili čak milijune tranzistora na jednom čipu, što se nazivalo integracijom velikih razmjera. Ove kategorije: 1) vakuumske cijevi, 2) tranzistori, 3) IC-i i 4) VLSI smatraju se četiri generacije hardverskog razvoja, bez obzira koliko tranzistora može biti zaglavljeno na čipu.
Bez grešaka, bez stresa - Vaš korak po korak vodič za stvaranje softvera koji mijenja život bez uništavanja života
Ne možete poboljšati svoje programiranje kad nikoga nije briga za kvalitetu softvera.
U vremenu otkako je ENIAC „živio“ 1946. i kroz sve ove generacije, osnovna primjena binarne aritmetike na bazi vakuumske cijevi ostala je na mjestu. Kvantno računanje predstavlja radikalan odmak od ove metodologije.
Kvantno računanje: veliki odmor
Kvantna računala koriste snagu atoma i molekula za obradu i izvršavanje memorijskih zadataka mnogo većom brzinom od računala na bazi silikona ... barem teoretski. Iako postoje osnovna kvantna računala sposobna obavljati specifične proračune, praktični model vjerojatno ostaje još nekoliko godina. Ali ako se pojave, mogli bi drastično promijeniti procesnu moć računala.
Kao rezultat ove moći, kvantno računanje ima moć uvelike poboljšati veliku obradu podataka jer bi se, barem teoretski, trebalo oduprijeti masovnoj paralelnoj obradi nestrukturiranih podataka.
Računala su nastavila s binarnom obradom iz jednog razloga: Doista nije bilo razloga da se poigravaju nečim što je uspjelo. Uostalom, brzina računalne obrade udvostručuje se svakih 18 mjeseci do dvije godine. 1965. potpredsjednik Intela Gordon Moore napisao je rad u kojem je detaljno opisao ono što je postalo poznato kao Mooreov zakon, u kojem je izjavio da će se gustoća procesora udvostručiti svake dvije godine, rezultirajući udvostručenjem brzine obrade. Iako je napisao da predviđa da će taj trend potrajati 10 godina, nevjerojatno - nastavio se sve do danas. (Bilo je nekoliko računalnih pionira koji su razbili binarni kalup. Saznajte više u Zašto ne ternarnim računalima?)
No, porast brzine obrade daleko je od jedinog čimbenika za poboljšane performanse računala. Poboljšanja tehnologije skladištenja i pojava telekomunikacija gotovo su jednako važni. U prvim danima osobnih računala diskete su sadržavale 140.000 znakova, a prvi tvrdi disk koji sam kupio imao je 10 milijuna znakova. (Također me koštalo 5.500 i bio je velik kao stolno računalo). Srećom, skladištenje je dobilo znatno veće kapacitete, manje veličine, brže u brzini prijenosa i puno, puno jeftinije.
Veliki porast kapaciteta omogućava nam prikupljanje podataka na područjima o kojima smo ranije mogli samo ogrebati površinu ili ih uopće ne zavirimo. To uključuje teme s puno podataka, poput vremenskih prilika, genetike, lingvistike, znanstvene simulacije i zdravstvenih istraživanja, među mnogim drugima.
Izrada smisla za velike podatke
Sve češće, velika iskorištavanja podataka otkrivaju da ih, usprkos svim postignućima u prerađivačkoj snazi koju smo postigli, jednostavno nije dovoljno. Ako ćemo moći imati smisla iz ove ogromne količine podataka koje prikupljamo, trebat će nam novi načini njihove analize i prezentacije, kao i brži kompjuteri za obradu. Kvantna računala možda nisu spremna za akciju, ali stručnjaci promatraju svaki njihov napredak kao sljedeću razinu snage računalne obrade. Ne možemo sa sigurnošću reći, ali sljedeća velika promjena računalne tehnologije mogao bi biti pravi odmak od silicijskih čipova koji su nas do sada nosili.