Будущее компьютеров: чего ожидать? #1

Будущее компьютеров: чего ожидать? #1

В 1958 году инженер компании Texas Instruments по имени Джек Килби изменил схему 11 мм «чипа» из полупроводника германия так, что ему удалось создать первую интегральную схему. Так как схема состояла из единственного транзистора — некого вида миниатюрного переключателя — чип мог сохранить лишь очень «небольшой» объем данных: либо 1, либо 0, в зависимости от конфигурации транзистора.

С тех пор, с нескрываемым упорством, инженерам удавалось каждые два года в два раза увеличивать количество транзисторов, помещенных в компьютерный чип. Причем сам размер транзисторов регулярно уменьшается вполовину. Сегодня после десятков повторений дублирования и деления пополам, величина транзисторов не превышает и нескольких атомов. Обычный компьютерный чип размещает на одном квадратном миллиметре своей поверхности около 9 миллионов транзисторов. Компьютеры, обладающие большим количеством транзисторов, могут выполнять большее количество вычислений в секунду (так как они обладают большим количеством транзисторов, а значит и производительности), и поэтому являются более мощными. Удвоение вычислительной мощности каждые два года известно как «Закон Мура» по фамилии Гордона Мура, инженера компании Intel, который первым из специалистов выявил данный «транзисторный» тренд в 1965 году.

Согласно закону Мура ваш купленный в прошлом году ноутбук уже не конкурент современным аналогам, а устройства, которые выйдут на рынок в следующем году, несомненно, будут меньше и быстрее современных. Однако отбросим жажду потребления, и спросим себя, каков же будет итог геометрического роста вычислительных способностей вычислительной техники? Станут ли компьютеры потенциально умнее людей? И перестанут ли они когда-либо, становиться все производительнее?

Сингулярность

Многие ученые уверены, что геометрический рост вычислительных способностей компьютерных устройств неизбежно приведет к такому моменту в будущем, когда компьютер достигнет человеческого уровня интеллекта: событие, которое в науке называют «сингулярностью». По мнению некоторых аналитиков, это время уже рядом.

Физик, автор и, по собственному признанию, «футурист», Рэй Курцвейл предсказал, что компьютеры сравняются по потенциалу с человеком в течение следующих двух десятилетий. В прошлом году он заявил журналу Time Magazine, что инженерам удастся успешно воссоздать человеческий мозг к середине 2020 годов, а к концу этого десятилетия, компьютеры достигнут человеческого уровня интеллекта.

Данный вывод следует из проектирования закона Мура на будущее. Если удвоение вычислительной мощности компьютеров будет повторяться каждые два года, «тогда к 2030 году, мы сможем создать компьютерный аналог человеческого мозга», объясняет Питер Деннинг, выдающийся профессор по информатике из Naval Postgraduate School и эксперт по инновациям в области высоких технологий. «Футуристы уверены, что именно это и необходимо нам для создания искусственного интеллекта. С тех пор компьютер начнет мыслить сам».

Что произойдет далее неизвестно — на эту тему спекулируют с самого зарождения компьютерной техники.

«Как только появилась компьютерная обработка данных, человек вскоре осознал, насколько малы его силы», писал Алан Туринг в 1951 году в своей книге «Умные машины: теория еретика». «На определенном этапе можно ожидать, что именно компьютеры захватят власть в мире». Британский математик И. Д. Гуд предсказывал, что как только «сверхумные» машины будут созданы, они смогут создавать еще лучшие образцы. Тогда, несомненно, нас ждет «взрыв искусственного интеллекта», и возможности человека останутся далеко позади. Возможно, первая сверхумная машина станет последним изобретением, сделанным человеком», писал британский ученый.

Слухи о приближающейся эре сингулярности стали настолько модными, что уже в следующем месяце выходит книга «Восстание сингулярности», Джеймса Миллера, доцента экономики из Smith College, о том как выжить в пост-сингулярном мире.

Обработка данных по модели мозга

Однако не все делают ставку на скорое пришествие эра сингулярности. Многие даже не верят, что она способна наступить. «Многие из ведущих ученых сегодня верят в то, что наш мозг настолько сложен и многогранен, что даже если нам удастся создать компьютер, полностью имитирующий его структуру, мы не сможем быть до конца уверенными в том, что он функционирует также как мозг», утверждает Деннинг. Возможно без серьезного внеземного вмешательства, компьютеры никогда не обретут самосознание.

Другие заявляют, что закон Мура вскоре будет опровергнут, если этого уже не произошло. Критики закона аргументирует это тем, что инженеры уже неспособны уменьшить транзисторы настолько, как раньше, так как уже были достигнуты атомные пределы. «Когда транзистор размещается всего на нескольких атомах, вы больше не можете гарантировать его функциональность», объясняет Деннинг. На атомном уровне в силу вступает необычный квантовый эффект. Транзисторы больше не могут удерживать определенное состояние «1» или «0», взамен непредсказуемым образом меняя свое состояние, что делает работу интегральных схем и сохраненные данные ненадежными. Другим ограничивающим фактором, по мнению Деннинга, является тепловыделение транзисторов при изменении своего состояния. Большое количество транзисторов, вне зависимости от размера, составляют единый кремниевый чип, который может расплавиться от высоких температур.

По этим причинам, некоторые ученые утверждают, что вычислительная мощность приближается к своему естественному пределу. «Мы уже наблюдаем замедление действия закона Мура», говорит физик-теоретик Мичио Каку.

Начало. Окончание в статье Будущее компьютеров: чего ожидать? #2

Автор

Запись опубликована 12 Сентябрь 2012 в разделе Интернет