Tunakuambia ni mambo gani mapya yanaweza kuonekana katika vituo vya data na si ndani yake tu.
/ picha Unsplash
Transistors za silicon zinaaminika kuwa zinakaribia kikomo chao cha kiteknolojia. Mara ya mwisho sisi kuhusu vifaa vinavyoweza kuchukua nafasi ya silicon na njia mbadala za muundo wa transistor. Leo tunazungumza juu ya dhana ambazo zinaweza kubadilisha kanuni za uendeshaji wa mifumo ya jadi ya kompyuta: mashine za quantum, chips za neuromorphic na kompyuta zenye msingi wa DNA.
Kompyuta za DNA
Huu ni mfumo unaotumia nguvu ya kompyuta ya molekuli za DNA. Nyuzi za DNA zimeundwa na besi nne za nitrojeni: cytosine, adenine, guanini na thymine. Kwa kuwaunganisha katika mlolongo fulani, habari inaweza kusimbwa. Ili kubadilisha data, enzymes maalum hutumiwa, ambayo, kwa kutumia athari za kemikali, minyororo kamili ya DNA, pamoja na kukata na kufupisha. Athari kama hizo zinaweza kufanywa katika sehemu tofauti za molekuli wakati huo huo, kuruhusu mahesabu sambamba.
Kompyuta ya kwanza yenye msingi wa DNA ilianzishwa mnamo 1994. Profesa wa Biolojia ya Molekuli na Sayansi ya Kompyuta (Leonard Adleman) alitumia mirija kadhaa ya majaribio yenye mabilioni ya molekuli za DNA kujaribu kutatua kwa grafu yenye wima saba. Adleman aliteua vipeo na kingo zake kwa vipande vya DNA vilivyo na besi ishirini za nitrojeni, kisha akatumia mbinu hiyo. (PCR).
Hasara ya kompyuta ya Adleman ilikuwa "lengo lake nyembamba." Alilenga kutatua kazi moja na hakuweza kufanya zingine. Tangu wakati huo, hali imebadilika - mwishoni mwa Machi, wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Maynooth na Taasisi ya Teknolojia ya California. kompyuta ambayo data hupakiwa kama mfuatano wa DNA na inaweza kupangwa upya.
Mfumo huo una uwezo wa kufungua njia ya aina mpya ya mfumo wa kompyuta; kilichobaki ni kutatua tatizo la uingizaji na utoaji wa data polepole (mchakato). ghali kabisa na inachukua muda mrefu).
Licha ya shida, wataalam kwamba katika siku zijazo, kompyuta za DNA zenye ukubwa wa kompyuta za kisasa zitashinda kompyuta kuu. Wataweza kupata programu katika vituo vya data kuchakata kiasi kikubwa cha data.
Wasindikaji wa Neuromorphic
Neno "neuromorphic" linamaanisha kwamba usanifu wa chip unategemea kanuni za ubongo wa binadamu. Wasindikaji kama hao huiga kazi ya mamilioni ya niuroni na michakato inayoitwa axons na dendrites. Wa kwanza wanajibika kwa kusambaza habari, na wa mwisho wanajibika kwa mtazamo wake. Neuroni zimeunganishwa kwa kila mmoja na sinepsi - mawasiliano maalum ambayo ishara za umeme (msukumo wa ujasiri) hupitishwa.
Wazo la kuunda mifumo ya neuromorphic ilionekana kwanza . Lakini maendeleo katika eneo hili yalianza kwa umakini baada ya miaka ya 2000. Wataalamu kutoka Utafiti wa IBM mradi wa SyNAPSE, ambao ulilenga kukuza kompyuta na usanifu usio wa von Neumann. Kama sehemu ya mradi huu, kampuni ilitengeneza chip . Inaiga kazi ya neurons milioni na sinepsi milioni 256.
Sio IBM pekee ambayo inafanya kazi kwenye vichakataji vya neuromorphic. Intel tangu 2017 Chip ya Loihi. Ina neurons bandia elfu 130 na sinepsi milioni 130. Mwaka mmoja uliopita kampuni maendeleo ya mfano kwa kutumia teknolojia ya mchakato wa 14nm.
Vifaa vya neuromorphic vinaweza kuongeza kasi ya mafunzo ya mitandao ya neva. Chips vile, tofauti na wasindikaji wa classical, hawana haja ya kupata mara kwa mara rejista au kumbukumbu kwa data. Taarifa zote huhifadhiwa mara kwa mara kwenye neurons za bandia. Kipengele hiki kitakuruhusu kutoa mafunzo kwa mitandao ya neural ndani ya nchi (bila kuunganisha kwenye kituo cha kuhifadhi kilicho na seti ya data ya majaribio).
Vichakataji vya Neuromorphic vinatarajiwa kupata programu katika simu mahiri na vifaa vya Mtandao wa Vitu. Lakini hadi sasa hakuna mazungumzo ya utekelezaji mkubwa wa teknolojia katika vifaa vya watumiaji.
Mashine za Quantum
Msingi wa kompyuta za quantum ni qubits. Kazi yao inategemea kanuni za fizikia ya quantum - msongamano na uwekaji juu. Superposition inaruhusu qubit kuwa katika hali ya sifuri na moja kwa wakati mmoja. Kuingiliana ni jambo ambalo hali ya qubits nyingi huunganishwa. Njia hii inakuwezesha kufanya shughuli na sifuri na moja kwa wakati mmoja.
/ picha CC BY-NA
Matokeo yake, kompyuta za quantum hutatua matatizo kadhaa kwa kasi zaidi kuliko mifumo ya jadi. Mifano ujenzi wa mifano ya hisabati katika nyanja za kifedha, kemikali na matibabu, pamoja na shughuli za siri.
Leo, idadi ndogo ya makampuni yanaendeleza kompyuta ya quantum. Miongoni mwao tunaweza kuangazia IBM na yao kompyuta ya quantum, Intel na na InoQ, ambayo inajaribu . Pia inafanya kazi katika eneo hili , и .
Ni mapema sana kuzungumza juu ya kuanzishwa kwa wingi kwa kompyuta za quantum. Hata ikiwa hatuzingatii gharama kubwa ya vifaa, wana mapungufu makubwa ya kiteknolojia.
Hasa, mashine za quantum hufanya kazi kwa joto . Kwa hiyo, vifaa vile vimewekwa tu katika maabara maalumu. Hii ni hatua ya lazima ili kulinda qubits dhaifu ambazo zinaweza kudumisha hali ya juu kwa sekunde chache tu (kubadilika kwa hali ya joto husababisha ).
Ingawa mwanzoni mwa mwaka IBM kompyuta ya quantum inayoweza kufanya kazi nje ya maabara yenye mazingira yaliyodhibitiwa sana - kwa mfano, katika vituo vya data vya ndani vya makampuni. Lakini bado huwezi kununua kifaa; unaweza tu kukodisha nguvu zake kupitia jukwaa la wingu. Kampuni hiyo inaahidi kwamba katika siku zijazo mtu yeyote ataweza kununua kompyuta hii, lakini wakati hii itatokea bado haijulikani.
Nyenzo kutoka kwa chaneli yetu ya Telegraph:
Chanzo: mapenzi.com
