Куантумрун

КРЕДИТ ЗА СЛИКУ: Куантумрун

Зашто се земље такмиче у изградњи највећих суперкомпјутера? Будућност рачунара П6

Давид Тал, издавач, футурист
@ДавидТалВритес
ЛинкедИн

Уто, 09 - 15:2020

Ко год контролише будућност рачунарства, поседује свет. Технолошке компаније то знају. Земље то знају. И зато су оне странке које имају за циљ да поседују највећи отисак у нашем будућем свету у паничној трци да граде све моћније суперкомпјутере.

Ко побеђује? И како ће се тачно исплатити сва ова улагања у рачунарство? Пре него што истражимо ова питања, хајде да поновимо стање модерног суперкомпјутера.

Перспектива суперкомпјутера

Као и у прошлости, данашњи просечан суперкомпјутер је огромна машина, упоредива по величини са паркингом за 40-50 аутомобила, и они за један дан могу да израчунају решење за пројектовање шта би просечном персоналном рачунару требало хиљадама година да решити. Једина разлика је у томе што су наши лични рачунари сазрели у рачунарској снази, тако су и наши суперрачунари сазрели.

За контекст, данашњи суперкомпјутери се сада такмиче у петафлоп скали: 1 килобајт = 1,000 бита 1 мегабит = 1,000 килобајта 1 гигабит = 1,000 мегабита 1 терабит = 1,000 гигабита 1 петабит = 1,000 терабита

Да бисте превели жаргон који ћете прочитати у наставку, знајте да је 'Бит' јединица мерења података. 'Бајтови' су мерна јединица за складиштење дигиталних информација. Коначно, 'Флоп' означава операције са покретним зарезом у секунди и мери брзину израчунавања. Операције са помичним зарезом омогућавају израчунавање веома дугих бројева, виталну способност за низ научних и инжењерских области и функцију за коју су суперрачунари посебно направљени. Због тога, када се говори о суперкомпјутерима, индустрија користи израз 'пропасти'.

Ко контролише врхунске светске суперкомпјутере?

Када је у питању битка за надмоћ суперкомпјутера, водеће земље су заиста оне које бисте очекивали: углавном Сједињене Државе, Кина, Јапан и одабране државе ЕУ.

Међутим, колико год да је удео у 10 најбољих на свету престиж, оно што је заиста важно је удео неке земље у светским ресурсима суперкомпјутера, а овде је једна земља напредовала: Кина.

Зашто се земље такмиче за надмоћ суперкомпјутера

На основу Рангирање 2017, Кина је дом за 202 од 500 најбржих суперкомпјутера на свету (40%), док Америка контролише 144 (29%). Али бројке значе мање од обима рачунања које земља може да искористи, а и овде Кина контролише водећу предност; осим што поседује два од три најбоља суперкомпјутера (2018), Кина такође ужива 35 одсто светског суперкомпјутерског капацитета, у поређењу са 30 одсто у САД.

У овом тренутку, природно питање које се поставља је, кога брига? Зашто се земље такмиче око изградње све бржих суперкомпјутера?

Па, као што ћемо навести у наставку, суперрачунари су алат који омогућава. Они омогућавају научницима и инжењерима једне земље да наставе да напредују (а понекад и огромне скокове напред) у областима као што су биологија, временска прогноза, астрофизика, нуклеарно оружје и још много тога.

Другим речима, суперкомпјутери омогућавају приватном сектору једне земље да изгради профитабилније понуде и њеном јавном сектору да ради ефикасније. Током деценија, ова достигнућа омогућена за суперкомпјутере могла би значајно да трансформишу економски, војни и геополитички положај земље.

На апстрактнијем нивоу, земља која контролише највећи део суперкомпјутерских капацитета поседује будућност.

Пробијање егзафлоп баријере

С обзиром на горе наведене реалности, не би требало да буде изненађење што САД планирају повратак.

2017. године, председник Обама је покренуо Националну стратегијску рачунарску иницијативу као партнерство између Министарства енергетике, Министарства одбране и Националне научне фондације. Ова иницијатива је већ доделила укупно 258 милиона долара шест компанија у настојању да истраже и развију први суперкомпјутер на свету екафлоп тзв. Аурора. (За неку перспективу, то је 1,000 петафлопса, што је отприлике рачунска снага 500 најбољих светских суперкомпјутера заједно, и трилион пута брже од вашег личног лаптопа.) Овај рачунар је постављен за издавање око 2021. и подржаће истраживачке иницијативе организација попут Одељење за унутрашњу безбедност, НАСА, ФБИ, Национални институт за здравље и још много тога.

Уредити: У априлу 2018 саопштила је америчка влада 600 милиона долара за финансирање три нова екафлоп рачунара:

* ОРНЛ систем испоручен 2021. и прихваћен 2022. (ОРНЛ систем) * ЛЛНЛ систем испоручен 2022. и прихваћен 2023. (ЛЛНЛ систем) * АНЛ потенцијални систем испоручен 2022. и прихваћен 2023. (АНЛ систем)

Нажалост по САД, Кина такође ради на сопственом суперкомпјутеру екафлоп. Дакле, трка се наставља.

Како ће суперкомпјутери омогућити будућа открића науке

Наговештени ранији, садашњи и будући суперкомпјутери омогућавају напредак у низу дисциплина.

Међу најнепосреднијим побољшањима која ће јавност приметити јесте да ће свакодневни уређаји почети да раде много брже и боље. Велике податке који ови уређаји деле у облаку ће ефикасније обрађивати корпоративни суперкомпјутери, тако да ће ваши мобилни лични асистенти, као што су Амазон Алека и Гоогле Ассистант, почети да разумеју контекст који стоји иза вашег говора и савршено одговорите на ваша непотребно сложена питања. Тоне нових носивих уређаја такође ће нам дати невероватне моћи, попут паметних чепова за уши који тренутно преводе језике у реалном времену, у стилу Звезданих стаза.

Исто тако, до средине 2020-их, једном интернет ствари сазрева у развијеним земљама, скоро сваки производ, возило, зграда и све у нашим домовима биће повезано на интернет. Када се то догоди, ваш свет ће постати лакши.

На пример, ваш фрижидер ће вам послати поруку са списком за куповину када останете без хране. Затим ћете ући у супермаркет, изабрати поменуту листу прехрамбених артикала и изаћи без контакта са благајником или касом — артикли ће аутоматски бити задужени са вашег банковног рачуна чим изађете из зграде. Када изађете на паркинг, већ ће вас чекати самовозећи такси са отвореним пртљажником да одложите ваше торбе и одвезе вас кући.

Али улога коју ће ови будући суперкомпјутери играти на макро нивоу биће далеко већа. неколико примера:

Дигиталне симулације: Суперкомпјутери, посебно на егзаскали, омогућиће научницима да изграде прецизније симулације биолошких система, као што су временске прогнозе и дугорочни модели климатских промена. Исто тако, користићемо их за креирање бољих симулација саобраћаја које могу помоћи развоју самовозећих аутомобила.

Полупроводници: Модерни микрочипови су постали превише сложени да би тимови људи ефикасно дизајнирали себе. Из тог разлога, напредни компјутерски софтвер и суперкомпјутери све више преузимају водећу улогу у архитектури сутрашњих рачунара.

пољопривреда: Будући суперкомпјутери ће омогућити развој нових биљака које су отпорне на сушу, топлоту и слану воду, као и хранљиве — неопходан посао неопходан за исхрану наредне две милијарде људи за које се предвиђа да ће ући у свет до 2050. године. Прочитајте више у нашем Будућност људске популације серије.

Биг пхарма: Фармацеутске компаније за лекове ће коначно стећи могућност да у потпуности обрађују огроман спектар људских, животињских и биљних генома који ће помоћи у стварању нових лекова и третмана за низ уобичајених и не тако честих болести у свету. Ово је посебно корисно током нових избијања вируса, попут страха од еболе из источне Африке 2015. Будуће брзине обраде ће омогућити фармацеутским компанијама да анализирају геном вируса и направе прилагођене вакцине у року од неколико дана уместо недеља или месеци. Прочитајте више у нашој Будућност здравља серије.

Национална безбедност: Ово је главни разлог зашто влада толико улаже у развој суперкомпјутера. Моћнији суперкомпјутери ће помоћи будућим генералима да креирају прецизне борбене стратегије за сваку борбену ситуацију; то ће помоћи да се дизајнирају ефикаснији системи наоружања и помоћи ће органима за спровођење закона и шпијунским агенцијама да боље идентификују потенцијалне претње много пре него што могу да нашкоде домаћим цивилима.

Вештачка интелигенција

И онда долазимо до контроверзне теме вештачке интелигенције (АИ). Пробоји које ћемо видети у правој вештачкој интелигенцији током 2020-их и 2030-их у потпуности зависе од сирове снаге будућих суперкомпјутера. Али шта ако би суперкомпјутери које смо наговестили током целог овог поглавља могли да застаревају помоћу потпуно нове класе рачунара?

Добродошли у квантне рачунаре – последње поглавље ове серије је удаљено само један клик.