Mikä on "laskentavoima"?
Viime vuosina "laskentavoiman" käsite on usein esiintynyt Internet -ympyrässä ja siitä on tullut kuuma sana, joka on usein ripustettu tieteen ja teknologian johtajien huulille. Mutta itse asiassa tämä ei ole uusi käsite, laskentavoiman alkuperäinen merkitys ei ole monimutkainen, kuten nimi päätellään, on kyky laskea. Tietokeskuksen palvelimen kyky toteuttaa tulos tietojen käsittelyn jälkeen.
Ihmisen aivot ovat luonnollinen tietokonepalvelin. Elämässä, niin pieni kuin ruokamarkkinoille meneminen ostamaan ruokaa, yhtä suuri kuin matematiikkaongelman ratkaiseminen, ihmisen aivot tarjoavat laskentavoimaa tarpeitamme varten suun kautta annettavan laskelman ja henkisen laskelman avulla. Mutta tällainen laskentavoima on vähän alhainen, varsinkin kun kyse on erittäin monimutkaisista laskentaongelmista, jotka ovat synnyttäneet sukupolven laskentatyökalujen jälkeen.
Ensinnäkin, tietenkin, meidän on löydettävä työkaluja itse ihmisiltä, joten sormesta tuli siitä lähtien yksinkertaisin ja kätevin laskentatyökalu, ja tämä on luultavasti perustavanlaatuinen syy siihen, miksi desimaalilaskenta keksittiin ja popularisoitiin.
Tuotantokäytäntöjen jatkuvan kehityksen myötä ihminen keksi lopulta omat laskentatyökalunsa. Ongelmanratkaisuprosessin jokaisessa vaiheessa on standardoitu menettely, jota siksi jotkut matematiikan historioitsijat pitävät rakenteellisia ja "koneistettuja".
Samanlainen kuin työkalujen parantaminen mekaanisessa iässä, laskentaohjelmistojen, toisin sanoen algoritmien, nopeamman ja nopeamman laskentalaitteiston, toisin sanoen "siru" kehityksen avulla, vaikka se on parantunut, mutta lopulta ei voi pysyä algoritmin edistymisen kanssa ja lopulta korvataan helpommalla Abacus -alueella.
Se oli myös ensimmäinen merkittävä vallankumous laskentatyökalujen historiassa. Abacuksen periaate on samanlainen kuin laskelman siru, mutta se on käytännöllisempi toiminnassa, etenkin Abacus -kaavan ja perustaidon hallitsemisen jälkeen laskentanopeus on uskomaton. Noin 1500 -luvulla kiinalaisten keksimä abacus esiteltiin Japaniin, Etelä -Koreaan ja muihin maihin, ja se tuodaan vähitellen länteen liiketoiminnan kautta, ja sitä käytetään edelleen laajasti joillakin alueilla.
Nykyaikaiset tietokoneet ja Mooren laki
Muinaisesta solmun laskemisesta manuaaliseen tietojenkäsittelykauteen ja sitten mekaaniseen tietojenkäsittelykauteen jokainen laskentatyökalujen muutos on aiheuttanut suuren määrän laskentavoiman hyppyä ja edistänyt edelleen ihmistalouden ja yhteiskunnan kehitystä.
Mutta aikaisemmin ihmisten käsitys laskentavoimasta ei ollut ilmeistä, ennen kuin elektronisten tietokoneiden syntymä oli niin, että ihmiset tuntevat syvästi laskennan voimaa. Tällaisen superlaskentavoiman tuella monia aiemmin käsittämättömiä ongelmia voidaan ratkaista hetkessä. Se on myös sukupolvien esiintymisen esiintymistä nopeampien ja nopeampien elektronisten tietokoneiden syntymisestä, mikä tekee laskentavoiman merkityksestä todella huolestuttaa ihmisiä.
Kuinka nykyaikaisten tietokoneiden laskentavoima mitataan?
Yksinkertaisesti sanottuna, kun ihminen käyttää tietokonetta, syöttömerkkiä tai viestiä on ensin muunnettava koodaukseen, jonka sähköinen tietokone pystyy käsittelemään: {{0}}} tai 1. Elektroninen transistori on numeeristen toimintojen perusyksikkö 0 tai 1, tällä hetkellä, kun elektroninen transistorien polku voi olla 1 -vuotiaana. 0, jokainen 0 tai 1 on vähän (pienin tietoyksikkö). Tämä tarkoittaa myös sitä, että laskentavoiman koko korreloi positiivisesti transistorien lukumäärän kanssa ja mitä enemmän transistoreita on, sitä enemmän tietoa voidaan edustaa.
Voidaan sanoa, että sirujen syntyminen on todella edistänyt nykyaikaisten tietokoneiden nopeaa kehitystä. Tämän suuntauksen jälkeen sirun tiheys ja laskentateho kasvavat eksponentiaalisesti suhteessa ajanjaksoon. Tämä löytö tunnetaan nimellä Mooren laki.
Yli puoli vuosisataa elektronisten tietokoneiden kehitys on periaatteessa noudattanut Mooren lakia. Tämä merkitsee myös sitä, että elektronisten tietokoneiden laskentavoima ei vihdoin enää ole vain muutaman voimakkaan laitoksen palvelemista, vaan alkoi todella siirtyä kohti tuhansia kotitalouksia ja edistää sitten koko ihmisten tietokauden saapumista.
Laskentahaasteet tekoälyn aikakaudella
Mooren lain mukaan laskentavoima kaksinkertaistuu suunnilleen joka toinen vuosi. Tällainen kauhea kasvuvauhti ei kuitenkaan voi vastata ihmisen laskentavoiman tarpeita, etenkin syvän oppimisen kehityksen jälkeen johti keinotekoisen älykkyyden nousuun vuonna 2012.
Kuinka tässä tapauksessa laskentavoimaa voidaan lisätä vastaamaan älykkään tietojenkäsittelyn tarpeita? Läpimurtoon on kaksi suurta aluetta.
3.1 Ilma- ja meritaktiikka
Ensimmäinen menetelmä, joka löytää enemmän ihmisiä, jotka lasketaan yhdessä, toisin sanoen korkean suorituskyvyn laskennan ja hajautetun laskennan käyttäminen tehon lisäämiseksi, on nyt tärkein tapa parantaa laskentavoimaa.
Niiden joukossa korkean suorituskyvyn laskennan ydinteknologia on rinnakkaislaskenta, toisin sanoen prosessi, jolla käytetään useita laskentaresursseja laskentaongelmien ratkaisemiseksi samanaikaisesti.
Pilvipalvelun aikakaudella tietokeskukset ovat tärkeimmät laskentavoiman operaattorit. Tämä on myös perustavanlaatuinen syy tietoinfrastruktuurin, kuten Big Data Centersin, pilvipalvelukeskuksen, älykkäiden tietotekniikan ja supertietokoneiden keskukset, rakentamiseen koko maassa.
3.2 Laitteiden parantaminen
Toinen menetelmä on parantaa laitteita pohjimmiltaan ja saavuttaa läpimurto laskentatilassa.
Vaikka korkean suorituskyvyn laskenta ja hajautettu laskenta ovat tärkein keino parantaa laskentavoimaa tällä hetkellä, rajoittavia tekijöitä on monia, ja laskentavoiman parantaminen on rajoitettua. Siksi toiseksi suurimmasta menetelmästä laskentavoiman parantamiseksi on tullut monien huipputeknisten tutkijoiden harjoittamiseksi, jonka tyypillinen edustaja on kvanttilaskenta.
On kuitenkin vielä muitakin ongelmia: yksi on löytää sopiva ja yleinen fyysinen kantoaalto kvantti -superpositiotilan ylläpitämiseksi, ja toinen on laajalti käytetty laskentaskenaario. Toistaiseksi ilmoitetut erilaiset kvanttitietokoneet voivat suorittaa vain muutaman erityisen skenaarion, mutta tulevaisuus on erittäin lupaava.
Vaikka laskentavoima ei ole ainoa tekijä, joka vaikuttaa tekoälyn kehitykseen, se on yksi sen välttämättömistä olosuhteista. Sarvi on kuulostanut, ja seuraavalla vuosikymmenellä, jos haluat voittaa tekoälyn radalla, laskentavoima on todennäköisesti ensimmäinen rikki rivi.