{"id":35583,"date":"2019-10-31T22:05:11","date_gmt":"2019-10-31T19:05:11","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/kakimi-mogut-byt-vychislitelnye-sistemy-budushhego\/"},"modified":"2019-10-31T22:05:11","modified_gmt":"2019-10-31T19:05:11","slug":"kakimi-mogut-byt-vychislitelnye-sistemy-budushhego","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/es\/blog\/news\/kakimi-mogut-byt-vychislitelnye-sistemy-budushhego","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo pueden ser los sistemas computacionales del futuro?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Hablamos sobre las novedades que pueden surgir en los centros de datos y m\u00e1s all\u00e1.<\/h4>\n

\n\"\u00bfC\u00f3mo<\/a><\/noindex>
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e jesse orrico<\/a><\/noindex> Unsplash<\/i><\/p>\n

Se considera que los transistores de silicio se est\u00e1n acercando a su l\u00edmite tecnol\u00f3gico. La \u00faltima vez que hemos contado<\/a><\/noindex> hablamos sobre los materiales que pueden reemplazar al silicio y discutimos<\/a><\/noindex> enfoques alternativos para el desarrollo de transistores. Hoy hablamos sobre conceptos que pueden transformar los principios de funcionamiento de los sistemas computacionales tradicionales: m\u00e1quinas cu\u00e1nticas, chips neurom\u00f3rficos y computadoras basadas en ADN.<\/b>.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Computadoras de ADN<\/h2>\n

\nEs un sistema que utiliza las capacidades computacionales de las mol\u00e9culas de ADN. Las hebras de ADN est\u00e1n formadas por cuatro bases nitrogenadas: citosina, adenina, guanina y timina. Al enlazarlas en una secuencia espec\u00edfica, se puede codificar informaci\u00f3n. Para alterar los datos, se utilizan enzimas especiales que, a trav\u00e9s de reacciones qu\u00edmicas, extienden las cadenas de ADN, as\u00ed como las cortan y acortan. Estas reacciones pueden llevarse a cabo en diferentes partes de la mol\u00e9cula simult\u00e1neamente, lo que permite realizar c\u00e1lculos en paralelo.<\/p>\n

La primera computadora basada en ADN fue presentada en 1994. El profesor de biolog\u00eda molecular y ciencias computacionales Leonard Adleman<\/a><\/noindex> (Leonard Adleman) utiliz\u00f3 varios tubos de ensayo con miles de millones de mol\u00e9culas de ADN para intentar resolver el problema del vendedor viajero<\/a><\/noindex> para un grafo con siete v\u00e9rtices. \u00c9l represent\u00f3 sus v\u00e9rtices y aristas con fragmentos de ADN de veinte bases nitrogenadas, y luego aplic\u00f3 el m\u00e9todo de reacci\u00f3n en cadena de la polimerasa<\/a><\/noindex> (PCR).<\/p>\n

La desventaja de la computadora de Adleman era su \"enfoque limitado\". Estaba dise\u00f1ada para resolver un solo problema y no pod\u00eda realizar otros. Desde entonces, la situaci\u00f3n ha cambiado: a finales de marzo, cient\u00edficos de la Universidad de Maynooth y el Instituto Tecnol\u00f3gico de California presentaron<\/a><\/noindex> crearon una computadora cuyos datos son cargados en forma de secuencias de ADN y pueden ser reprogramados.<\/p>\n

El sistema puede abrir el camino a un nuevo tipo de sistemas computacionales, solo queda resolver el problema de la lenta entrada y salida de datos (el proceso de secuenciaci\u00f3n<\/a><\/noindex> es bastante costoso y lleva mucho tiempo).<\/p><\/blockquote>\n

\nA pesar de las complicaciones, los expertos que la internet lenta a menudo obliga a los j\u00f3venes a abandonar las \u00e1reas rurales. Otro ejemplo: en Lagos (la ciudad m\u00e1s grande de Nigeria)<\/a><\/noindex>, que a largo plazo, los ordenadores basados en ADN del tama\u00f1o de los escritorios actuales superar\u00e1n en rendimiento a los superordenadores. Podr\u00e1n ser utilizados en centros de datos que se ocupan del procesamiento de grandes conjuntos de datos.<\/p>\n

Procesadores neurom\u00f3rficos<\/h2>\n

\nEl t\u00e9rmino \"neurom\u00f3rfico\" indica que la arquitectura del chip se basa en los principios de funcionamiento del cerebro humano. Estos procesadores emulan el funcionamiento de millones de neuronas con extensiones llamadas axones y dendritas. Los primeros son responsables de la transmisi\u00f3n de informaci\u00f3n, mientras que los segundos la perciben. Las neuronas est\u00e1n interconectadas mediante sinapsis, que son contactos especiales por los que se transmiten se\u00f1ales el\u00e9ctricas (impulsos nerviosos).<\/p>\n

La idea de crear sistemas neurom\u00f3rficos surgi\u00f3 por primera vez en la d\u00e9cada de 1990<\/a><\/noindex>. Pero los desarrollos en este campo comenzaron en serio despu\u00e9s de los a\u00f1os 2000. Especialistas de IBM Research lanzaron<\/a><\/noindex> el proyecto SyNAPSE, cuyo objetivo era desarrollar un ordenador con una arquitectura diferente a la de von Neumann. En el marco de este proyecto, la empresa dise\u00f1\u00f3 el chip TrueNorth<\/a><\/noindex>. Este emula el funcionamiento de un mill\u00f3n de neuronas y 256 millones de sinapsis.<\/p>\n

En IBM no son los \u00fanicos que trabajan en procesadores neurom\u00f3rficos. La empresa Intel desde 2017 est\u00e1 desarrollando<\/a><\/noindex> el chip Loihi. Este contiene 130 mil neuronas artificiales y 130 millones de sinapsis. Hace un a\u00f1o la empresa complet\u00f3<\/a><\/noindex> el desarrollo del prototipo fabricado con un proceso tecnol\u00f3gico de 14 nm.<\/p>\n

Los dispositivos neurom\u00f3rficos permiten acelerar el entrenamiento de redes neuronales. A diferencia de los procesadores cl\u00e1sicos, estos chips no necesitan acceder regularmente a registros o memoria para obtener datos. Toda la informaci\u00f3n se almacena constantemente en neuronas artificiales. Esta caracter\u00edstica permitir\u00e1 entrenar redes neuronales localmente (sin necesidad de conectarse a un almacenamiento con un conjunto de datos de prueba).<\/p>\n

Se espera que los procesadores neurom\u00f3rficos se utilicen en smartphones y dispositivos del Internet de las Cosas. Pero, por ahora, no se puede hablar de una implementaci\u00f3n masiva de la tecnolog\u00eda en dispositivos para el usuario.<\/p><\/blockquote>\n

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M\u00e1quinas cu\u00e1nticas<\/h2>\n

\nLa base de los ordenadores cu\u00e1nticos est\u00e1 compuesta por qubits. Su funcionamiento se basa en los principios de la f\u00edsica cu\u00e1ntica: entrelazamiento y superposici\u00f3n. La superposici\u00f3n permite que un qubit est\u00e9 en un estado de cero y uno al mismo tiempo. El entrelazamiento es un fen\u00f3meno en el que los estados de varios qubits est\u00e1n interrelacionados. Este enfoque permite llevar a cabo operaciones con cero y uno simult\u00e1neamente.<\/p>\n

\"\u00bfC\u00f3mo
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e Investigaci\u00f3n de IBM<\/a><\/noindex> CC BY-NA<\/i><\/p>\n

Como resultado, los ordenadores cu\u00e1nticos resuelven una serie de problemas mucho m\u00e1s r\u00e1pido que los sistemas tradicionales. Ejemplos pueden ser<\/a><\/noindex> la construcci\u00f3n de modelos matem\u00e1ticos en los campos financiero, qu\u00edmico y m\u00e9dico, as\u00ed como operaciones criptogr\u00e1ficas.<\/p><\/blockquote>\n

\nHoy en d\u00eda, el desarrollo de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica est\u00e1 a cargo de un n\u00famero relativamente peque\u00f1o de empresas. Entre ellas se destaca IBM con su ordenador cu\u00e1ntico de 50 qubits<\/a><\/noindex> , Intel con su ordenador cu\u00e1ntico de 49 qubits<\/a><\/noindex> y InoQ, que est\u00e1 probando un dispositivo de 79 qubits<\/a><\/noindex>. Tambi\u00e9n est\u00e1n trabajando en este campo Google<\/a><\/noindex>, Rigetti<\/a><\/noindex> y D-Wave<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

A\u00fan es prematuro hablar sobre la implementaci\u00f3n masiva de ordenadores cu\u00e1nticos. Incluso sin considerar el alto costo de los dispositivos, tienen serias limitaciones tecnol\u00f3gicas.<\/p>\n

En particular, las m\u00e1quinas cu\u00e1nticas funcionan a temperaturas cercanas al cero absoluto<\/a><\/noindex>. Por lo tanto, estos dispositivos solo se instalan en laboratorios especializados. Esta es una medida necesaria para proteger los fr\u00e1giles qubits que pueden mantener la superposici\u00f3n durante solo unos pocos segundos (cualquier fluctuaci\u00f3n de temperatura provoca su decogeneraci\u00f3n<\/a><\/noindex>).<\/p>\n

Aunque a principios de a\u00f1o IBM present\u00f3 presentaron<\/a><\/noindex> un ordenador cu\u00e1ntico capaz de funcionar fuera del laboratorio en un entorno controlado, por ejemplo, en centros de datos locales de empresas. Pero no se puede comprar el dispositivo, solo se puede alquilar su potencia a trav\u00e9s de una plataforma en la nube. La empresa promete que en el futuro cualquier persona podr\u00e1 adquirir este ordenador, pero cu\u00e1ndo suceder\u00e1 es a\u00fan desconocido.<\/p>\n

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