क्वांटमरुन

इमेज क्रेडिट: क्वांटमरुन

देश सर्वात मोठे सुपर कॉम्प्युटर तयार करण्यासाठी स्पर्धा का करत आहेत? संगणकांचे भविष्य P6

डेव्हिड ताल, प्रकाशक, भविष्यवादी
@ डेव्हिडटालराइट्स
संलग्न

मंगळ, 09/15/2020 - 15:33

जो संगणकाच्या भविष्यावर नियंत्रण ठेवतो, तो जगाचा मालक आहे. तंत्रज्ञान कंपन्यांना ते माहित आहे. देशांना ते माहीत आहे. आणि म्हणूनच आपल्या भावी जगावर सर्वात मोठा ठसा उमटवण्याचे उद्दिष्ट असलेले पक्ष अधिकाधिक शक्तिशाली सुपरकॉम्प्युटर्स तयार करण्याच्या घबराटीच्या शर्यतीत आहेत.

कोण जिंकत आहे? आणि या सर्व संगणकीय गुंतवणुकीचा नेमका कसा फायदा होईल? या प्रश्नांचा शोध घेण्याआधी, आधुनिक सुपरकॉम्प्युटरची स्थिती पुन्हा पाहू या.

एक सुपर कॉम्प्युटर दृष्टीकोन

पूर्वीप्रमाणेच, आजचे सरासरी सुपरकॉम्प्युटर हे एक मोठे यंत्र आहे, ज्याच्या आकारात 40-50 गाड्या असलेल्या पार्किंगशी तुलना करता येते आणि ते एका दिवसात अशा प्रकल्पांचे निराकरण करू शकतात ज्यासाठी सरासरी वैयक्तिक संगणक हजारो वर्षे लागतील. सोडवणे फरक एवढाच आहे की जसे आपले पर्सनल कॉम्प्युटर कॉम्प्युटिंग पॉवरमध्ये परिपक्व झाले आहेत, तसेच आपले सुपर कॉम्प्युटर देखील आहेत.

संदर्भासाठी, आजचे सुपरकॉम्प्युटर आता पेटाफ्लॉप स्केलवर स्पर्धा करतात: 1 किलोबाइट = 1,000 बिट 1 मेगाबिट = 1,000 किलोबाइट 1 गिगाबिट = 1,000 मेगाबिट 1 टेराबिट = 1,000 गिगाबिट 1 पेटाबिट = 1,000

तुम्ही खाली वाचलेल्या शब्दकांडाचे भाषांतर करण्यासाठी, 'बिट' हे डेटा मापनाचे एकक आहे हे जाणून घ्या. 'बाइट्स' हे डिजिटल माहिती साठवणुकीसाठी मोजण्याचे एकक आहे. शेवटी, 'फ्लॉप' म्हणजे फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशन्स प्रति सेकंद आणि गणनेचा वेग मोजतो. फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशन्स खूप लांब संख्यांचे संगणन, विविध वैज्ञानिक आणि अभियांत्रिकी क्षेत्रांसाठी एक महत्त्वपूर्ण क्षमता आणि सुपर कॉम्प्युटर विशेषत: तयार केलेल्या कार्यास अनुमती देतात. म्हणूनच, सुपर कॉम्प्युटरबद्दल बोलताना, उद्योग 'फ्लॉप' शब्द वापरतो.

जगातील अव्वल सुपर कॉम्प्युटर कोण नियंत्रित करतो?

जेव्हा सुपर कॉम्प्युटर वर्चस्वाच्या लढाईचा प्रश्न येतो, तेव्हा आपण ज्यांच्याकडून अपेक्षा करता ते आघाडीचे देश आहेत: प्रामुख्याने युनायटेड स्टेट्स, चीन, जपान आणि निवडक EU राज्ये.

तथापि, जागतिक शीर्ष 10 मध्ये भाग घेणे जितके प्रतिष्ठेचे आहे, तितकेच महत्त्वाचे म्हणजे जगातील सुपरकॉम्प्युटिंग संसाधनांमध्ये देशाचा वाटा आहे आणि येथे एक देश पुढे आला आहे: चीन.

देश सुपर कॉम्प्युटर वर्चस्वासाठी स्पर्धा का करतात

ए वर आधारीत 2017 रँकिंग, जगातील सर्वात वेगवान 202 सुपरकॉम्प्युटरपैकी 500 (40%) चीनमध्ये आहेत, तर अमेरिका 144 (29%) नियंत्रित करते. पण संख्या म्हणजे मोजणीच्या प्रमाणापेक्षा कमी म्हणजे एखादा देश शोषण करू शकतो, आणि इथेही चीन कमांडिंग लीड नियंत्रित करतो; पहिल्या तीन सुपरकॉम्प्युटरपैकी दोन (2018) व्यतिरिक्त, चीनकडे जगातील 35 टक्के सुपरकॉम्प्युटिंग क्षमता आहे, तर अमेरिकेच्या 30 टक्के क्षमतेच्या तुलनेत चीनकडे आहे.

या टप्प्यावर, विचारणे स्वाभाविक आहे, कोणाला काळजी आहे? देश अधिक वेगवान सुपर कॉम्प्युटर बनवण्यासाठी स्पर्धा का करतात?

बरं, आम्ही खाली वर्णन केल्याप्रमाणे, सुपर कॉम्प्युटर हे एक सक्षम साधन आहे. ते देशाच्या शास्त्रज्ञ आणि अभियंत्यांना जीवशास्त्र, हवामान अंदाज, खगोल भौतिकशास्त्र, आण्विक शस्त्रे आणि बरेच काही यासारख्या क्षेत्रात स्थिर प्रगती (आणि काहीवेळा महाकाय झेप पुढे) करत राहण्याची परवानगी देतात.

दुसऱ्या शब्दांत, सुपर कॉम्प्युटर देशाच्या खाजगी क्षेत्राला अधिक फायदेशीर ऑफर तयार करण्यास आणि सार्वजनिक क्षेत्राला अधिक कार्यक्षमतेने कार्य करण्यास अनुमती देतात. अनेक दशकांमध्ये, या सुपरकॉम्प्युटर-सक्षम प्रगती देशाच्या आर्थिक, लष्करी आणि भू-राजकीय स्थितीत लक्षणीय बदल करू शकतात.

अधिक अमूर्त पातळीवर, सुपरकॉम्प्युटिंग क्षमतेचा सर्वात मोठा वाटा नियंत्रित करणारा देश भविष्याचा मालक आहे.

एक्सफ्लॉप अडथळा तोडणे

वर वर्णन केलेली वास्तविकता लक्षात घेता, यूएस पुनरागमनाची योजना आखत आहे हे आश्चर्यकारक वाटू नये.

2017 मध्ये, राष्ट्राध्यक्ष ओबामा यांनी ऊर्जा विभाग, संरक्षण विभाग आणि नॅशनल सायन्स फाउंडेशन यांच्यातील भागीदारी म्हणून राष्ट्रीय धोरणात्मक संगणन उपक्रम सुरू केला. या उपक्रमाने याआधीच जगातील पहिल्या एक्साफ्लॉप सुपर कॉम्प्युटरचे संशोधन आणि विकास करण्याच्या प्रयत्नात सहा कंपन्यांना एकूण $258 दशलक्ष बक्षीस दिले आहे. अरोरा. (काही दृष्टीकोनातून, ते 1,000 पेटाफ्लॉप्स आहेत, अंदाजे जगातील शीर्ष 500 सुपरकॉम्प्युटरची एकत्रित गणना शक्ती आणि आपल्या वैयक्तिक लॅपटॉपपेक्षा एक ट्रिलियन पट वेगवान आहे.) हा संगणक 2021 च्या आसपास रिलीज होण्यासाठी सेट आहे आणि यासारख्या संस्थांच्या संशोधन उपक्रमांना समर्थन देईल. डिपार्टमेंट ऑफ होमलँड सिक्युरिटी, NASA, FBI, नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ हेल्थ आणि बरेच काही.

संपादित करा: एप्रिल 2018 मध्ये, द अमेरिकन सरकारने जाहीर केले तीन नवीन एक्सफ्लॉप संगणकांना निधी देण्यासाठी $600 दशलक्ष:

* ORNL प्रणाली 2021 मध्ये वितरित केली गेली आणि 2022 मध्ये स्वीकारली गेली (ORNL प्रणाली) * LLNL प्रणाली 2022 मध्ये वितरित केली गेली आणि 2023 मध्ये स्वीकारली गेली (LLNL प्रणाली) * ANL संभाव्य प्रणाली 2022 मध्ये वितरित केली गेली आणि 2023 मध्ये स्वीकारली गेली (ANL प्रणाली)

अमेरिकेच्या दुर्दैवाने, चीन स्वतःच्या एक्झाफ्लॉप सुपर कॉम्प्युटरवरही काम करत आहे. त्यामुळे शर्यत सुरूच आहे.

सुपर कॉम्प्युटर भविष्यातील विज्ञानातील प्रगती कशी सक्षम करेल

पूर्वीचे संकेत दिलेले, वर्तमान आणि भविष्यातील सुपरकॉम्प्युटर विविध विषयांमध्ये प्रगती करण्यास सक्षम करतात.

लोकांच्या लक्षात येणार्‍या सर्वात तात्काळ सुधारणांपैकी दैनंदिन गॅझेट्स खूप जलद आणि चांगल्या प्रकारे कार्य करण्यास सुरवात करतील. ही उपकरणे क्लाउडमध्ये सामायिक करत असलेल्या मोठ्या डेटावर कॉर्पोरेट सुपरकॉम्प्युटरद्वारे अधिक प्रभावीपणे प्रक्रिया केली जाईल, जेणेकरून तुमचे मोबाइल वैयक्तिक सहाय्यक, जसे की Amazon Alexa आणि Google Assistant, तुमच्या बोलण्यामागील संदर्भ समजण्यास सुरुवात करतील आणि तुमच्या अनावश्यक गुंतागुंतीच्या प्रश्नांची उत्तम उत्तरे द्या. अनेक नवीन वेअरेबल देखील आम्हाला आश्चर्यकारक शक्ती देतील, जसे की स्मार्ट इअरप्लग जे रिअल टाइममध्ये भाषांचे त्वरित भाषांतर करतात, स्टार ट्रेक-शैली.

त्याचप्रमाणे, 2020 च्या मध्यापर्यंत, एकदा गोष्टींचे इंटरनेट विकसित देशांमध्ये परिपक्व झाल्यावर, जवळजवळ प्रत्येक उत्पादन, वाहन, इमारत आणि आमच्या घरातील प्रत्येक गोष्ट वेबशी जोडलेली असेल. जेव्हा हे घडते, तेव्हा तुमचे जग अधिक सहज होईल.

उदाहरणार्थ, तुमचे अन्न संपल्यावर तुमचा फ्रीज तुम्हाला खरेदी सूची पाठवेल. त्यानंतर तुम्ही सुपरमार्केटमध्ये जाल, खाद्यपदार्थांची सांगितलेली यादी निवडाल आणि कॅशियर किंवा कॅश रजिस्टरला न जुमानता बाहेर पडाल—तुम्ही इमारतीतून बाहेर पडताच दुसऱ्यांदा तुमच्या बँक खात्यातून वस्तू आपोआप डेबिट केल्या जातील. जेव्हा तुम्ही पार्किंगसाठी बाहेर पडता, तेव्हा तुमच्या बॅग ठेवण्यासाठी आणि तुम्हाला घरी नेण्यासाठी एक सेल्फ-ड्रायव्हिंग टॅक्सी आधीच तुमची वाट पाहत असेल.

परंतु भविष्यातील हे सुपर कॉम्प्युटर मॅक्रो स्तरावर जी भूमिका बजावतील ती त्याहून मोठी असेल. काही उदाहरणे:

डिजिटल सिम्युलेशन: सुपरकॉम्प्युटर, विशेषत: एक्सास्केलवर, शास्त्रज्ञांना हवामान अंदाज आणि दीर्घकालीन हवामान बदल मॉडेल्स सारख्या जैविक प्रणालींचे अधिक अचूक सिम्युलेशन तयार करण्यास अनुमती देईल. त्याचप्रमाणे, आम्ही त्यांचा वापर उत्तम ट्रॅफिक सिम्युलेशन तयार करण्यासाठी करू जे सेल्फ-ड्रायव्हिंग कारच्या विकासास मदत करू शकतात.

अर्धवाहक: आधुनिक मायक्रोचिप मानवांच्या संघांना स्वतःला प्रभावीपणे डिझाइन करण्यासाठी खूपच गुंतागुंतीचे झाले आहे. या कारणास्तव, प्रगत संगणक सॉफ्टवेअर आणि सुपरकॉम्प्युटर उद्याच्या संगणकांचे वास्तुरचना करण्यात आघाडीची भूमिका घेत आहेत.

कृषी: भविष्यातील सुपरकॉम्प्युटर दुष्काळ, उष्णता आणि क्षार-पाणी प्रतिरोधक, तसेच पौष्टिक-आवश्यक काम 2050 पर्यंत जगात प्रवेश करणार्‍या पुढील दोन अब्ज लोकांना पोसण्यासाठी आवश्यक असलेल्या नवीन वनस्पतींचा विकास करण्यास सक्षम करतील. आमच्यामध्ये अधिक वाचा मानवी लोकसंख्येचे भविष्य मालिका.

मोठा फार्मा: फार्मास्युटिकल औषध कंपन्या शेवटी मानव, प्राणी आणि वनस्पती जीनोमच्या मोठ्या श्रेणीवर पूर्णपणे प्रक्रिया करण्याची क्षमता प्राप्त करतील जे जगातील विविध सामान्य आणि सामान्य नसलेल्या रोगांसाठी नवीन औषध आणि उपचार तयार करण्यात मदत करतील. पूर्व आफ्रिकेतील 2015 च्या इबोलाच्या भीतीसारख्या नवीन विषाणूच्या उद्रेकादरम्यान हे विशेषतः उपयुक्त आहे. भविष्यातील प्रक्रियेचा वेग फार्मास्युटिकल कंपन्यांना व्हायरसच्या जीनोमचे विश्लेषण करण्यास आणि आठवडे किंवा महिन्यांऐवजी काही दिवसांत सानुकूलित लस तयार करण्यास अनुमती देईल. आमच्या मध्ये अधिक वाचा आरोग्याचे भविष्य मालिका.

राष्ट्रीय सुरक्षा: हेच मुख्य कारण आहे की सरकार सुपर कॉम्प्युटरच्या विकासासाठी एवढी मोठी गुंतवणूक करत आहे. अधिक शक्तिशाली सुपरकॉम्प्युटर भविष्यातील सेनापतींना कोणत्याही लढाऊ परिस्थितीसाठी अचूक युद्धनीती तयार करण्यात मदत करतील; हे अधिक प्रभावी शस्त्रास्त्र प्रणाली डिझाइन करण्यात मदत करेल आणि कायद्याची अंमलबजावणी आणि गुप्तचर एजन्सींना संभाव्य धोके ओळखण्यास मदत करेल जे ते देशांतर्गत नागरिकांना हानी पोहोचवू शकतील.

कृत्रिम बुद्धिमत्ता

आणि मग आपण आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स (AI) च्या वादग्रस्त विषयावर येतो. 2020 आणि 2030 च्या दशकात खऱ्या AI मध्ये आपल्याला दिसणारे यश पूर्णपणे भविष्यातील सुपरकॉम्प्युटरच्या कच्च्या सामर्थ्यावर अवलंबून आहे. परंतु या संपूर्ण प्रकरणामध्ये आपण ज्या सुपर कॉम्प्युटरला सूचित केले आहे ते संगणकाच्या संपूर्ण नवीन वर्गाद्वारे कालबाह्य केले जाऊ शकतात तर?

क्वांटम कॉम्प्युटरमध्ये आपले स्वागत आहे—या मालिकेचा शेवटचा अध्याय फक्त एका क्लिकवर आहे.