{"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\/hu\/blog\/news\/kakimi-mogut-byt-vychislitelnye-sistemy-budushhego","title":{"rendered":"Mik lehetnek a j\u00f6v\u0151 sz\u00e1m\u00edt\u00e1stechnikai rendszerei","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Besz\u00e9lj\u00fcnk arr\u00f3l, hogy mi \u00faj jelenhet meg az adatk\u00f6zpontokban \u00e9s azon k\u00edv\u00fcl.<\/h4>\n

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

Azt tartj\u00e1k, hogy a szil\u00edciumtranzisztorok a technol\u00f3giai hat\u00e1rukhoz k\u00f6zel\u00edtenek. Legut\u00f3bb mi besz\u00e9lt\u00fcnk<\/a><\/noindex> besz\u00e9lt\u00fcnk azokr\u00f3l az anyagokr\u00f3l, amelyek helyettes\u00edthetik a szil\u00edciumot, \u00e9s a lkml-en. A fejleszt\u0151k v\u00e9lem\u00e9nye szerint a jav\u00edt\u00e1s egyszer\u0171en nem \u00e9ri meg a f\u00e1radoz\u00e1st.<\/a><\/noindex> alternat\u00edv megk\u00f6zel\u00edt\u00e9sek a tranzisztorok fejleszt\u00e9s\u00e9ben. Ma olyan koncepci\u00f3kr\u00f3l besz\u00e9l\u00fcnk, amelyek k\u00e9pesek \u00e1talak\u00edtani a hagyom\u00e1nyos sz\u00e1m\u00edt\u00e1stechnikai rendszerek m\u0171k\u00f6d\u00e9si elveit: kvantumsz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pek, neuromorf chippek \u00e9s DNS-alap\u00fa sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pek.<\/b>.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

DNS-sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pek<\/h2>\n

\nEz egy olyan rendszer, amely a DNS-molekul\u00e1k sz\u00e1m\u00edt\u00e1si k\u00e9pess\u00e9geit haszn\u00e1lja. A DNS-sz\u00e1lak n\u00e9gy nitrog\u00e9nb\u00e1zisb\u00f3l \u00e1llnak: citozin, adenin, guanin \u00e9s timin. Ezeket a b\u00e1zisokat meghat\u00e1rozott sorrendben \u00f6sszekapcsolva inform\u00e1ci\u00f3t lehet k\u00f3dolni. Az adatok m\u00f3dos\u00edt\u00e1s\u00e1ra speci\u00e1lis enzimeket haszn\u00e1lnak, amelyek k\u00e9miai reakci\u00f3k r\u00e9v\u00e9n kieg\u00e9sz\u00edtik a DNS-l\u00e1ncokat, valamint megv\u00e1gj\u00e1k \u00e9s ler\u00f6vid\u00edtik \u0151ket. Az ilyen reakci\u00f3kat a molekula k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 r\u00e9szein egy id\u0151ben lehet v\u00e9grehajtani, ami p\u00e1rhuzamos sz\u00e1m\u00edt\u00e1sokat tesz lehet\u0151v\u00e9.<\/p>\n

Az els\u0151 DNS-alap\u00fa sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pet 1994-ben mutatt\u00e1k be. A molekul\u00e1ris biol\u00f3gia \u00e9s sz\u00e1m\u00edt\u00e1stechnika professzora, Leonard Adleman<\/a><\/noindex> (Leonard Adleman) t\u00f6bb k\u00e9mcs\u00f6vet haszn\u00e1lt, amelyek milli\u00e1rdnyi DNS-molekul\u00e1t tartalmaztak, hogy megpr\u00f3b\u00e1lja megoldani az utaz\u00f3 \u00fcgyn\u00f6k probl\u00e9m\u00e1j\u00e1t<\/a><\/noindex> egy h\u00e9t cs\u00faccsal rendelkez\u0151 gr\u00e1f sz\u00e1m\u00e1ra. Adleman a cs\u00facsokat \u00e9s az \u00e9leket huszonn\u00e9gy nitrog\u00e9nb\u00e1zisos DNS-fragmentumokkal jel\u00f6lte, majd alkalmazta a polimer\u00e1z l\u00e1ncreakci\u00f3t<\/a><\/noindex> (PCR).<\/p>\n

Adleman sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p\u00e9nek h\u00e1tr\u00e1nya a \u201ef\u00f3kusz\u00e1lts\u00e1ga\u201d volt. Ez egyetlen feladat megold\u00e1s\u00e1ra lett optimaliz\u00e1lva, \u00e9s nem tudott m\u00e1s feladatokat v\u00e9grehajtani. Az\u00f3ta a helyzet megv\u00e1ltozott \u2014 m\u00e1rcius v\u00e9g\u00e9n a Meinuti Egyetem \u00e9s a Kaliforniai Technol\u00f3giai Int\u00e9zet bemutatt\u00e1k<\/a><\/noindex> sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pet fejlesztettek ki, amelybe adatokat DNS-sorrendek form\u00e1j\u00e1ban t\u00f6ltenek be, \u00e9s ezek \u00fajraprogramozhat\u00f3k.<\/p>\n

A rendszer k\u00e9pes utat nyitni egy \u00faj t\u00edpus\u00fa sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pes rendszer el\u0151tt, de meg kell oldani az adatok lass\u00fa be- \u00e9s kiad\u00e1s\u00e1nak probl\u00e9m\u00e1j\u00e1t (a szekven\u00e1l\u00e1si<\/a><\/noindex> folyamat meglehet\u0151sen k\u00f6lts\u00e9ges \u00e9s id\u0151ig\u00e9nyes).<\/p><\/blockquote>\n

\nA neh\u00e9zs\u00e9gek ellen\u00e9re a szak\u00e9rt\u0151k a gazdas\u00e1g fejl\u0151d\u00e9s\u00e9t.<\/a><\/noindex>, hogy a j\u00f6v\u0151ben a DNS sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pek, amelyek m\u00e9rete hasonl\u00f3 a mai asztali sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pekhez, fel\u00fclm\u00falj\u00e1k a szupersz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9peket teljes\u00edtm\u00e9nyben. Alkalmaz\u00e1st nyerhetnek a nagy adathalmoz\u00e1ssal foglalkoz\u00f3 adatk\u00f6zpontokban.<\/p>\n

Neuromorf processzorok<\/h2>\n

\nA \u201eneuromorf\u201d kifejez\u00e9s azt jelenti, hogy a chip architekt\u00far\u00e1ja az emberi agy m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9nek elvein alapul. Ezek a processzorok az agyban l\u00e9tez\u0151 milli\u00f3k neuronnak \u00e9s az aksonoknak \u00e9s dendriteknek nevezett ny\u00falv\u00e1nyoknak a m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9t ut\u00e1nozz\u00e1k. El\u0151bbiek felel\u0151sek az inform\u00e1ci\u00f3 tov\u00e1bb\u00edt\u00e1s\u00e1\u00e9rt, m\u00edg ut\u00f3bbiak a percepci\u00f3\u00e9rt. A neuronok szinapszisokkal vannak \u00f6sszekapcsolva - speci\u00e1lis kapcsolatok, amelyeken az elektromos jelek (idegi impulzusok) \u00e1thaladnak.<\/p>\n

A neuromorf rendszerek l\u00e9trehoz\u00e1s\u00e1nak \u00f6tlete el\u0151sz\u00f6r az 1990-es \u00e9vekben mer\u00fclt fel.<\/a><\/noindex>De igaz\u00e1n komoly fejleszt\u00e9sekkel a 2000-es \u00e9vek ut\u00e1n foglalkoztak. Az IBM Research szakemberei elind\u00edtott\u00e1k<\/a><\/noindex> a SyNAPSE projekt keret\u00e9ben, amelynek c\u00e9lja olyan sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p tervez\u00e9se volt, amely elt\u00e9r a von Neumann-architekt\u00far\u00e1t\u00f3l. A projekt keret\u00e9ben a c\u00e9g megtervezte a TrueNorth<\/a><\/noindex>chipet. Ez egy milli\u00f3 neuron \u00e9s 256 milli\u00f3 szinapszis m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9t ut\u00e1nozza.<\/p>\n

Nemcsak az IBM dolgozik neuromorf processzorokon. Az Intel 2017 \u00f3ta fejleszt<\/a><\/noindex> egy Loihi chipet. Ennek \u00f6sszetev\u0151i k\u00f6z\u00e9 tartozik 130 ezer mesters\u00e9ges neuron \u00e9s 130 milli\u00f3 szinapszis. Egy \u00e9vvel ezel\u0151tt a c\u00e9g befejezte<\/a><\/noindex> a 14 nm-es gy\u00e1rt\u00e1si folyamaton alapul\u00f3 protot\u00edpus fejleszt\u00e9s\u00e9t.<\/p>\n

A neuromorf eszk\u00f6z\u00f6k felgyors\u00edtj\u00e1k a neur\u00e1lis h\u00e1l\u00f3zatok tanul\u00e1s\u00e1t. Ezeknek a chipeknek, ellent\u00e9tben a klasszikus processzorokkal, nem sz\u00fcks\u00e9ges rendszeresen a regiszterekhez vagy a mem\u00f3ri\u00e1hoz fordulniuk adatok\u00e9rt. Az \u00f6sszes inform\u00e1ci\u00f3 folyamatosan mesters\u00e9ges neuronokban van t\u00e1rolva. Ez a jellemz\u0151 lehet\u0151v\u00e9 teszi a neur\u00e1lis h\u00e1l\u00f3zatok helyi tan\u00edt\u00e1s\u00e1t (an\u00e9lk\u00fcl, hogy csatlakozniuk kellene egy tesztadatokkal rendelkez\u0151 t\u00e1rol\u00f3hoz).<\/p>\n

V\u00e1rhat\u00f3an a neuromorf processzorok okostelefonokban \u00e9s az IoT eszk\u00f6z\u00f6kben fognak haszn\u00e1latot nyerni. De egyel\u0151re nem besz\u00e9lhet\u00fcnk a technol\u00f3gia sz\u00e9lesk\u00f6r\u0171 felhaszn\u00e1l\u00e1s\u00e1r\u00f3l a felhaszn\u00e1l\u00f3i eszk\u00f6z\u00f6kben.<\/p><\/blockquote>\n

<\/p>\n

Kvanz sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pek<\/h2>\n

\nA kvantumsz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pek alapj\u00e1t a kubitek k\u00e9pezik. M\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00fck a kvantumfizika elvein \u2014 az \u00f6sszefon\u00f3d\u00e1s \u00e9s a szuperpoz\u00edci\u00f3 \u2014 alapul. A szuperpoz\u00edci\u00f3 lehet\u0151v\u00e9 teszi, hogy a kubit egyszerre legyen a nulla \u00e9s az egy \u00e1llapot\u00e1ban. Az \u00f6sszefon\u00f3d\u00e1s egy olyan jelens\u00e9g, amelyben t\u00f6bb kubit \u00e1llapotai \u00f6sszefon\u00f3dnak. Ez a megk\u00f6zel\u00edt\u00e9s lehet\u0151v\u00e9 teszi, hogy a null\u00e1val \u00e9s az egyes m\u0171veleteket egyszerre hajtsuk v\u00e9gre.<\/p>\n

\"Mik
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e IBM Research<\/a><\/noindex> CC BY-NA<\/i><\/p>\n

Ennek eredm\u00e9nyek\u00e9nt a kvantumsz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pek sz\u00e1mos feladatot sokkal gyorsabban oldanak meg, mint a hagyom\u00e1nyos rendszerek. P\u00e9ld\u00e1k lehetnek<\/a><\/noindex> matematikai modellek fel\u00e9p\u00edt\u00e9se p\u00e9nz\u00fcgyi, k\u00e9miai \u00e9s orvosi ter\u00fcleteken, valamint kriptogr\u00e1fiai m\u0171veletek.<\/p><\/blockquote>\n

\nJelenleg viszonylag kev\u00e9s v\u00e1llalat foglalkozik a kvantumsz\u00e1m\u00edt\u00e1s fejl\u0151d\u00e9s\u00e9vel. K\u00f6z\u00f6tt\u00fck eml\u00edthetj\u00fck az IBM-et a 50 kubitos<\/a><\/noindex> kvantumsz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p\u00fckkel, az Intel-t a 49 kubitos<\/a><\/noindex> \u00e9s az InoQ-t, amely a 79 kubitos eszk\u00f6zt teszteli<\/a><\/noindex>. Ezen a ter\u00fcleten dolgozik m\u00e9g Google<\/a><\/noindex>, Rigetti<\/a><\/noindex> \u00e9s D-Wave<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

A kvantumsz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pek t\u00f6meges bevezet\u00e9s\u00e9r\u0151l m\u00e9g korai besz\u00e9lni. M\u00e9g ha nem is vessz\u00fck figyelembe a berendez\u00e9sek magas k\u00f6lts\u00e9g\u00e9t, komoly technol\u00f3giai korl\u00e1tokkal rendelkeznek.<\/p>\n

A kvantumg\u00e9pek p\u00e9ld\u00e1ul a k\u00f6zel abszol\u00fat nulla h\u0151m\u00e9rs\u00e9kleten m\u0171k\u00f6dnek<\/a><\/noindex>. Ez\u00e9rt ezeket a berendez\u00e9seket csak specializ\u00e1lt laborat\u00f3riumokban \u00e1ll\u00edtj\u00e1k fel. Ez a t\u00f6r\u00e9keny kubitek v\u00e9delm\u00e9t szolg\u00e1l\u00f3 k\u00e9nyszer\u0171 int\u00e9zked\u00e9s, amelyek k\u00e9pesek fenntartani a szuperpoz\u00edci\u00f3t mind\u00f6ssze n\u00e9h\u00e1ny m\u00e1sodpercig (b\u00e1rmilyen h\u0151m\u00e9rs\u00e9klet-v\u00e1ltoz\u00e1s dekohereenci\u00e1t okoz n\u00e1luk). dekoherencia<\/a><\/noindex>).<\/p>\n

B\u00e1r az \u00e9v elej\u00e9n az IBM bemutatott egy kvantumsz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9pet, amely k\u00e9pes laborat\u00f3riumon k\u00edv\u00fcl, szigor\u00faan ellen\u0151rz\u00f6tt k\u00f6rnyezetben m\u0171k\u00f6dni \u2014 p\u00e9ld\u00e1ul a c\u00e9gek helyi adatk\u00f6zpontjaiban. De az eszk\u00f6zt egyel\u0151re nem lehet megv\u00e1s\u00e1rolni, csak b\u00e9rbe vehet\u0151 a felh\u0151alap\u00fa platformon kereszt\u00fcl. A v\u00e1llalat azt \u00edg\u00e9ri, hogy a j\u00f6v\u0151ben ez a sz\u00e1m\u00edt\u00f3g\u00e9p mindenki sz\u00e1m\u00e1ra el\u00e9rhet\u0151 lesz, de hogy mikor, az m\u00e9g bizonytalan. bemutatt\u00e1k<\/a><\/noindex> Anyagok a Telegram csatorn\u00e1nkr\u00f3l:<\/p>\n

\nMi az a VMware Virtual SAN (vSAN) \u2014 tanulm\u00e1nyozzuk az alapokat<\/p>\n