Kas yra „skaičiavimo galia“?
Pastaraisiais metais „skaičiavimo galios“ koncepcija dažnai atsirado interneto rate ir tapo karštu žodžiu, dažnai pakabintu ant mokslo ir technologijų lyderių lūpų. Bet iš tikrųjų tai nėra nauja sąvoka, o pirminė skaičiavimo galios reikšmė nėra sudėtinga, kaip rodo pavadinimas, yra galimybė apskaičiuoti. Duomenų centro serverio gebėjimas realizuoti rezultato išvestį apdorojus duomenis.
Žmogaus smegenys yra natūralus skaičiavimo serveris. Gyvenime, tiek mažoje, kiek eidama į maisto rinką pirkti maistą, tiek, kaip išspręsti matematikos problemą, žmogaus smegenys teikia skaičiavimo galią mūsų poreikiams per burną ir psichinius skaičiavimus kiekvieną akimirką. Tačiau tokia skaičiavimo galia yra šiek tiek maža, ypač kai kalbama apie labai sudėtingas skaičiavimo problemas, kurios pagimdė iš kartos po skaičiavimo įrankių.
Visų pirma, žinoma, turime rasti pačių žmonių įrankių, todėl pirštas tapo paprasčiausia ir patogiausia skaičiavimo įrankiu, kuris buvo naudojamas nuo to laiko, ir tai turbūt yra pagrindinė priežastis, kodėl dešimtainė skaičiavimas buvo išrastas ir išpopuliarėjęs.
Tęsdamas gamybos praktiką, žmogus pagaliau sugalvojo savo skaičiavimo priemones. Kiekviename problemų sprendimo proceso etape yra standartizuota procedūra, kurią kai kurie matematikos istorikai laiko struktūriniu ir „mechanizuotu“.
Tačiau panašus į įrankių patobulinimą mechaniniame amžiuje, kuriant skaičiavimo programinę įrangą, tai yra, greitesnę ir greitesnę algoritmai, skaičiavimo aparatūra, tai yra „lustas“, nors jis tobulėjo, tačiau galiausiai negali suspėti algoritmo progreso ir galiausiai pakeitė daugiau patogių abacų.
Tai taip pat buvo pirmoji pagrindinė skaičiavimo įrankių istorijos revoliucija. Abako principas yra panašus į skaičiavimo lustą, tačiau jis yra praktiškesnis, ypač įvaldžius „Abacus“ formulę ir pagrindinius įgūdžius, skaičiavimo greitis yra nuostabus. Maždaug XV amžiuje Kinijos žmonių išrado Abacus buvo supažindintas su Japonija, Pietų Korėja ir kitomis šalimis ir palaipsniui buvo pristatytas į Vakarus per verslą, ir jis vis dar plačiai naudojamas kai kuriose vietose.
Šiuolaikiniai kompiuteriai ir Moore'o įstatymai
Nuo senovės mazgų skaičiavimo iki rankinio skaičiavimo eros, o vėliau - iki mechaninės skaičiavimo eros, kiekvienas skaičiavimo priemonių pakeitimas sukėlė didelį skaičiavimo galios šuolį ir dar labiau skatino žmogaus ekonomikos ir visuomenės plėtrą.
Tačiau praeityje žmonių suvokimas apie skaičiavimo galią nebuvo akivaizdus iki elektroninių kompiuterių gimimo, kad žmonės giliai pajustų skaičiavimo galią. Palaikant tokią super skaičiavimo galią, daugelį anksčiau neįsivaizduojamų problemų galima akimirksniu išspręsti. Tai taip pat atsiranda kartos po kartos greitesnių ir greitesnių elektroninių kompiuterių, todėl skaičiavimo galios svarba tikrai rūpi žmonėms.
Kaip matuojama šiuolaikinių kompiuterių skaičiavimo galia?
Paprasčiau tariant, kai žmogus naudoja kompiuterį, įvesties pobūdį ar pranešimą pirmiausia reikia paversti kodavimu, kurį gali sutvarkyti elektroninis kompiuteris: {{0}}} arba 1 permutaciją. Elektroninis tranzistorius yra pagrindinis vienetas, kuris yra skirtas, kaip 0} arba 1, šiuo metu elektroninis tranzisto kelias gali atspindėti vertę, kai vertė yra 1, o vertė yra 1 vertė. 0, kiekvienas 0 arba 1 yra šiek tiek (mažiausias informacijos vienetas). Tai taip pat reiškia, kad skaičiavimo galios dydis teigiamai koreliuoja su tranzistorių skaičiumi, ir kuo daugiau tranzistorių yra, tuo daugiau informacijos bus galima pateikti.
Galima sakyti, kad lustų atsiradimas tikrai paskatino greitą šiuolaikinių kompiuterių vystymąsi. Po šios tendencijos lusto tankis ir skaičiavimo galia padidės eksponentiškai, palyginti su laiko ciklu. Šis atradimas tapo žinomas kaip Moore'o įstatymas.
Daugiau nei pusę amžiaus elektroninių kompiuterių plėtra iš esmės laikėsi Moore'o įstatymų. Tai taip pat žymi, kad elektroninių kompiuterių skaičiavimo galia pagaliau nebėra tik kelioms galingoms institucijoms tarnauti, bet ir pradėjo judėti link tūkstančių namų ūkių, o paskui skatinti visų žmonių informacijos amžių.
Skaičiavimo iššūkiai dirbtinio intelekto amžiuje
Pagal Moore'o įstatymą, skaičiavimo galia maždaug kas dvejus metus padvigubėja. Tačiau toks baisus augimo tempas negali patenkinti žmogaus skaičiavimo galios poreikių, ypač po to, kai gilus mokymasis paskatino dirbtinio intelekto iškilimą 2012 m.
Tokiu atveju, kaip galima padidinti skaičiavimo galią, kad būtų patenkinti intelektualaus skaičiavimo poreikiai? Yra dvi didelės proveržio sritys.
3.1 orlaivių ir jūros taktika
Pirmasis būdas rasti daugiau žmonių, kuriuos reikia apskaičiuoti kartu, tai yra, naudoti aukštos kokybės skaičiavimą ir paskirstytą skaičiavimą, kad padidintų galią, dabar yra svarbiausias būdas pagerinti skaičiavimo galią.
Tarp jų pagrindinė aukšto našumo skaičiavimo technologija yra lygiagretus skaičiavimas, tai yra, kelių skaičiavimo šaltinių naudojimo procesas tuo pačiu metu išspręsti skaičiavimo problemas.
Debesų kompiuterijos eroje duomenų centrai yra pagrindiniai skaičiavimo galios nešėjai. Tai taip pat yra pagrindinė informacijos infrastruktūros, tokios kaip didžiųjų duomenų centrai, debesų kompiuterijos centrai, intelektualių skaičiavimo centrų ir superkompiuterių centrų visoje šalyje, kūrimo priežastis.
3.2 Įrangos tobulinimas
Antrasis būdas yra iš esmės patobulinti įrangą ir pasiekti proveržį skaičiavimo režime.
Nors aukšto našumo skaičiavimas ir paskirstytas skaičiavimas yra pagrindinė priemonė pagerinti skaičiavimo galią šiuo metu, yra daugybė ribojančių veiksnių, o skaičiavimo galios pagerinimas yra ribotas. Todėl antras pagal dydį skaičiavimo galios gerinimo būdas tapo daugelio pažangiausių mokslininkų siekimu, kurio tipiškas atstovas yra kvantinis skaičiavimas.
Tačiau vis dar yra ir kitų problemų: vienas yra rasti tinkamą ir universalų fizinį nešiklį, kad būtų išlaikyta kvantinės superpozicijos būsena, o kitas yra plačiai naudojamas skaičiavimo scenarijus. Iki šiol įvairūs kvantiniai kompiuteriai gali atlikti tik keletą specialių scenarijų, tačiau ateitis yra labai perspektyvi.
Nors skaičiavimo galia nėra vienintelis veiksnys, turintis įtakos dirbtinio intelekto plėtrai, tai yra viena iš būtinų sąlygų. Ragas skambėjo, o per ateinantį dešimtmetį, jei norite laimėti dirbtinio intelekto trasoje, skaičiavimo galia yra turbūt pirmoji linija, kuri bus sulaužyta.