Τι είναι η "υπολογιστική ισχύς";
Τα τελευταία χρόνια, η έννοια της "υπολογιστικής δύναμης" εμφανίστηκε συχνά στον κύκλο του Διαδικτύου και έχει γίνει μια καυτή λέξη συχνά κρεμασμένη στα χείλη των ηγετών της επιστήμης και της τεχνολογίας. Αλλά στην πραγματικότητα, αυτό δεν είναι μια νέα ιδέα, η αρχική έννοια της υπολογιστικής ισχύος δεν είναι πολύπλοκη, όπως υποδηλώνει το όνομα, είναι η δυνατότητα υπολογισμού. Είναι η ικανότητα του διακομιστή του κέντρου δεδομένων να πραγματοποιήσει την έξοδο του αποτελέσματος μετά την επεξεργασία των δεδομένων.
Ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι ένας φυσικός διακομιστής υπολογιστών. Στη ζωή, τόσο μικρή όσο η αγορά τροφίμων για να αγοράσουν τρόφιμα, τόσο μεγάλη όσο η επίλυση ενός μαθηματικού προβλήματος, ο ανθρώπινος εγκέφαλος παρέχει υπολογιστική δύναμη για τις ανάγκες μας μέσω του προφορικού υπολογισμού και του πνευματικού υπολογισμού σε κάθε στιγμή. Αλλά αυτή η υπολογιστική ισχύς είναι λίγο χαμηλή, ειδικά όταν πρόκειται για πολύ περίπλοκα προβλήματα υπολογιστών, τα οποία έχουν γεννήσει την παραγωγή μετά την παραγωγή εργαλείων υπολογιστών.
Πρώτα απ 'όλα, φυσικά, πρέπει να βρούμε εργαλεία από τους ίδιους τους ανθρώπους, οπότε το δάχτυλο έγινε το απλούστερο και πιο βολικό εργαλείο καταμέτρησης που έχει χρησιμοποιηθεί από τότε και αυτός είναι ίσως ο θεμελιώδης λόγος για τον οποίο εφευρέθηκε και διαδόθηκε το Decimal Computing.
Με τη συνεχή ανάπτυξη των πρακτικών παραγωγής, ο άνθρωπος τελικά εφευρέθηκε τα δικά του υπολογιστικά εργαλεία. Σε κάθε βήμα της διαδικασίας επίλυσης προβλημάτων, υπάρχει μια τυποποιημένη διαδικασία, η οποία συνεπώς θεωρείται από ορισμένους ιστορικούς των μαθηματικών να είναι δομικά και "μηχανοποιημένα".
Ωστόσο, παρόμοια με τη βελτίωση των εργαλείων της μηχανικής εποχής, με την ανάπτυξη του υπολογιστικού λογισμικού, δηλαδή τους αλγόριθμους, ταχύτερα και ταχύτερα, υπολογιστικά υλικό, δηλαδή το "Chip", αν και βελτιώνεται, αλλά τελικά δεν μπορεί να συμβαδίσει με την πρόοδο του αλγορίθμου και τελικά να αντικατασταθεί από πιο βολικό abacus.
Ήταν επίσης η πρώτη σημαντική επανάσταση στην ιστορία των υπολογιστικών εργαλείων. Η αρχή του abacus είναι παρόμοια με το τσιπ υπολογισμού, αλλά είναι πιο πρακτική σε λειτουργία, ειδικά μετά την κυριαρχία του τύπου Abacus και των βασικών δεξιοτήτων, η ταχύτητα υπολογισμού είναι εκπληκτική. Περίπου τον 15ο αιώνα, το abacus που εφευρέθηκε από τον κινεζικό λαό εισήχθη στην Ιαπωνία, τη Νότια Κορέα και άλλες χώρες και σταδιακά εισήχθη στη Δύση μέσω των επιχειρήσεων και εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως σε ορισμένες περιοχές σήμερα.
Οι σύγχρονοι υπολογιστές και ο νόμος του Moore
Από την αρχαία μέτρηση κόμβων στην εποχή του χειροκίνητου υπολογισμού και στη συνέχεια στην εποχή του μηχανικού υπολογισμού, κάθε αλλαγή στα υπολογιστικά εργαλεία έχει προκαλέσει ένα μεγάλο άλμα στην υπολογιστική ισχύ και προωθούσε περαιτέρω την ανάπτυξη της ανθρώπινης οικονομίας και της κοινωνίας.
Αλλά στο παρελθόν, η αντίληψη των ανθρώπων για υπολογιστική δύναμη δεν ήταν προφανής, μέχρι τη γέννηση των ηλεκτρονικών υπολογιστών, έτσι ώστε οι άνθρωποι να αισθάνονται βαθιά τη δύναμη της πληροφορικής. Με την υποστήριξη τέτοιου σούπερ πληροφορικής, πολλά προηγουμένως αδιανόητα προβλήματα μπορούν να λυθούν σε μια στιγμή. Είναι επίσης η εμφάνιση της παραγωγής μετά από γενιά ταχύτερων και ταχύτερων ηλεκτρονικών υπολογιστών που καθιστούν τη σημασία της υπολογιστικής ισχύος αφορά πραγματικά τους ανθρώπους.
Πώς μετράται η υπολογιστική ισχύς των σύγχρονων υπολογιστών;
Με απλά λόγια, όταν ένας άνθρωπος χρησιμοποιεί έναν υπολογιστή, ένας χαρακτήρας εισόδου ή ένα μήνυμα πρέπει πρώτα να μετατραπεί σε μια κωδικοποίηση που ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής μπορεί να χειριστεί: μια μετάθεση του {0}} ή 1. 0, κάθε 0 ή 1 είναι λίγο (η μικρότερη μονάδα πληροφοριών). Αυτό σημαίνει επίσης ότι το μέγεθος της υπολογιστικής ισχύος συσχετίζεται θετικά με τον αριθμό των τρανζίστορ και τα περισσότερα τρανζίστορ υπάρχουν, τόσο περισσότερες πληροφορίες μπορούν να εκπροσωπούνται.
Μπορεί να ειπωθεί ότι η εμφάνιση των τσιπ έχει προωθήσει πραγματικά την ταχεία ανάπτυξη των σύγχρονων υπολογιστών. Μετά από αυτή την τάση, η πυκνότητα των τσιπ και η υπολογιστική ισχύς θα αυξηθούν εκθετικά σε σχέση με τον κύκλο του χρόνου. Αυτή η ανακάλυψη έγινε γνωστή ως νόμος του Moore.
Για περισσότερο από μισό αιώνα, η ανάπτυξη ηλεκτρονικών υπολογιστών ακολούθησε βασικά το νόμο του Moore. Αυτό σηματοδοτεί επίσης ότι η υπολογιστική δύναμη των ηλεκτρονικών υπολογιστών δεν είναι τελικά μόνο μόνο για λίγα ισχυρά θεσμικά όργανα που εξυπηρετούν, αλλά άρχισαν πραγματικά να κινούνται προς χιλιάδες νοικοκυριά και στη συνέχεια να προωθήσουν την άφιξη της πληροφορίας της ηλικίας ολόκληρου του λαού.
Υπολογιστικές προκλήσεις στην εποχή της τεχνητής νοημοσύνης
Σύμφωνα με το νόμο του Moore, η υπολογιστική δύναμη διπλασιάζεται περίπου κάθε δύο χρόνια. Ωστόσο, ένας τέτοιος τρομερός ρυθμός ανάπτυξης δεν μπορεί να καλύψει τις ανάγκες της ανθρώπινης υπολογιστικής δύναμης, ειδικά μετά την ανάπτυξη της βαθιάς μάθησης οδήγησε την άνοδο της τεχνητής νοημοσύνης το 2012.
Σε αυτή την περίπτωση, πώς μπορεί να αυξηθεί η υπολογιστική ισχύς για να καλύψει τις ανάγκες του Intelligent Computing; Υπάρχουν δύο μεγάλες περιοχές για ανακάλυψη.
3.1 Αεροσκάφη και τακτική της θάλασσας
Η πρώτη μέθοδος, για να βρούμε περισσότερους ανθρώπους για να υπολογίσουν μαζί, δηλαδή να χρησιμοποιούν υπολογιστικά υψηλής απόδοσης και κατανεμημένο υπολογισμό για την τόνωση της ισχύος, είναι τώρα ο σημαντικότερος τρόπος για τη βελτίωση της υπολογιστικής ισχύος.
Μεταξύ αυτών, η βασική τεχνολογία της πληροφορικής υψηλής απόδοσης είναι παράλληλος υπολογισμός, δηλαδή η διαδικασία χρήσης πολλαπλών υπολογιστικών πόρων για την επίλυση προβλημάτων υπολογιστών ταυτόχρονα.
Στην εποχή του cloud computing, τα κέντρα δεδομένων είναι οι κύριοι φορείς της υπολογιστικής ισχύος. Αυτός είναι και ο θεμελιώδης λόγος για την κατασκευή υποδομών πληροφόρησης, όπως τα μεγάλα κέντρα δεδομένων, τα κέντρα υπολογιστών cloud, τα έξυπνα υπολογιστικά κέντρα και τα κέντρα υπερυπολογισμού σε ολόκληρη τη χώρα.
3.2 Βελτίωση του εξοπλισμού
Η δεύτερη μέθοδος είναι να βελτιωθεί θεμελιωδώς τον εξοπλισμό και να επιτευχθεί μια σημαντική ανακάλυψη στη λειτουργία υπολογιστών.
Παρόλο που ο υπολογιστής υψηλής απόδοσης και ο κατανεμημένος υπολογισμός είναι τα κύρια μέσα για τη βελτίωση της υπολογιστικής ισχύος επί του παρόντος, υπάρχουν πολλοί περιοριστικοί παράγοντες και η βελτίωση της υπολογιστικής ισχύος είναι περιορισμένη. Ως εκ τούτου, η δεύτερη μεγαλύτερη μέθοδος για τη βελτίωση της υπολογιστικής ισχύος έχει γίνει η επιδίωξη πολλών επιστήμονων αιχμής, ένας τυπικός εκπρόσωπος του οποίου είναι κβαντικός υπολογισμός.
Ωστόσο, υπάρχουν ακόμα άλλα προβλήματα: το ένα είναι να βρεθεί ένας κατάλληλος και καθολικός φυσικός φορέας για να διατηρήσει την κατάσταση της κβαντικής υπέρβασης και το άλλο είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο σενάριο υπολογιστών. Μέχρι στιγμής, οι διάφοροι κβαντικοί υπολογιστές που αναφέρθηκαν μπορούν να εκτελέσουν μόνο μερικά ειδικά σενάρια, αλλά το μέλλον είναι πολύ ελπιδοφόρο.
Αν και η υπολογιστική ισχύς δεν είναι ο μόνος παράγοντας που επηρεάζει την ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης, είναι μία από τις απαραίτητες συνθήκες της. Το κέρατο έχει ακούσει και την επόμενη δεκαετία, αν θέλετε να κερδίσετε στην πίστα της τεχνητής νοημοσύνης, η υπολογιστική δύναμη είναι ίσως η πρώτη γραμμή που πρέπει να σπάσει.