Квантумрун

Кредити тасвирӣ: Квантумрун

Чаро кишварҳо барои сохтани бузургтарин суперкомпьютерҳо рақобат мекунанд? Ояндаи компютерҳо P6

Дэвид Тал, ношир, футурист
@DavidTalWrites
LinkedIn

Сешанбе, 09 - 15:2020

Ҳар касе, ки ояндаи компютерро назорат мекунад, соҳиби ҷаҳон аст. Ширкатҳои технологӣ инро медонанд. Кишварҳо медонанд. Ва аз ин рӯ, он тарафҳое, ки ҳадафи худ доштани осори бузургтарин дар ҷаҳони ояндаи мо ҳастанд, дар мусобиқаи воҳима барои сохтани суперкомпютерҳои пурқувват ҳастанд.

Кӣ ғолиб меояд? Ва ҳамаи ин сармоягузориҳои компютерӣ чӣ гуна пардохт хоҳанд кард? Пеш аз он ки мо ин саволҳоро таҳқиқ кунем, биёед ҳолати суперкомпьютери муосирро такрор кунем.

Дурнамои суперкомпьютер

Тавре ки дар гузашта суперкомпютери миёнаи имрӯза як мошини азимест, ки андозааш бо таваққуфгоҳе, ки дар он 40-50 мошин ҷойгир аст, муқоиса карда мешавад ва онҳо метавонанд дар як рӯз ҳалли лоиҳаҳоро ҳисоб кунанд, ки компютери шахсии миёна ҳазорҳо солро мегирад. ҳал. Ягона тафовут дар он аст, ки чӣ тавре ки компютерҳои шахсии мо дар қудрати ҳисоббарорӣ ба камол расидаанд, суперкомпютерҳои мо низ ҳамин тавр доранд.

Барои контекст, суперкомпютерҳои имрӯза ҳоло дар миқёси петафлоп рақобат мекунанд: 1 Килобайт = 1,000 бит 1 Мегабит = 1,000 килобайт 1 Гигабит = 1,000 Мегабит 1 Терабит = 1,000 Гигабит 1 Петабит = 1,000 Терабит

Барои тарҷумаи жаргон, ки шумо дар зер хоҳед хонед, бидонед, ки "Бит" воҳиди ченкунии додаҳост. "Байтҳо" воҳиди ченак барои нигаҳдории иттилооти рақамӣ мебошанд. Ниҳоят, 'Flop' барои амалиёти нуқтаи шинокунанда дар як сония буда, суръати ҳисобкуниро чен мекунад. Амалиёти нуқтаи шинокунанда имкон медиҳад, ки ҳисобкунии рақамҳои хеле дароз, қобилияти ҳаётӣ барои соҳаҳои гуногуни илмӣ ва муҳандисӣ ва функсияе, ки суперкомпютерҳо махсус барои он сохта шудаанд. Аз ин рӯ, ҳангоми сухан дар бораи суперкомпьютерҳо, саноат истилоҳи "flop" -ро истифода мебарад.

Суперкомпютерҳои беҳтарини ҷаҳонро кӣ идора мекунад?

Вақте ки сухан дар бораи мубориза барои бартарияти суперкомпьютер меравад, кишварҳои пешқадам воқеан онҳое ҳастанд, ки шумо интизор будед: асосан Иёлоти Муттаҳида, Чин, Ҷопон ва давлатҳои интихобшудаи ИА.

Бо вуҷуди ин, ҳарчанд гузоштани саҳм дар даҳгонаи беҳтарини ҷаҳонӣ эътибор дорад, муҳим он чизест, ки саҳми як кишвар дар захираҳои суперкомпютерии ҷаҳон аст ва дар ин ҷо як кишвар пеш рафтааст: Чин.

Чаро кишварҳо барои бартарии суперкомпьютер рақобат мекунанд

Дар асоси а Рейтинги 2017, Чин макони 202 аз 500 суперкомпютери тезтарин дар ҷаҳон аст (40%), дар ҳоле ки Амрико 144-ро (29%) назорат мекунад. Аммо рақамҳо маънои камтар аз миқёси ҳисоббарории як кишварро доранд ва дар ин ҷо низ Чин як роҳбари фармондеҳиро назорат мекунад; Ба ғайр аз соҳиби ду аз се суперкомпютери беҳтарин (2018), Чин инчунин аз 35 дарсади иқтидори суперкомпютерҳои ҷаҳон бархурдор аст, дар муқоиса бо 30 фоизи ИМА.

Дар ин лаҳза саволи табиие, ки бояд дод, ин аст, ки ба кӣ ғамхорӣ мекунад? Чаро кишварҳо барои сохтани суперкомпютерҳои тезтар рақобат мекунанд?

Хуб, тавре ки мо дар зер шарҳ медиҳем, суперкомпютерҳо як воситаи фаъолкунанда мебошанд. Онҳо ба олимон ва муҳандисони кишвар имкон медиҳанд, ки дар соҳаҳои монанди биология, пешгӯии обу ҳаво, астрофизика, силоҳи ҳастаӣ ва ғайра пешрафтҳои устуворро идома диҳанд (ва баъзан ҷаҳиши бузург ба пеш).

Ба ибораи дигар, суперкомпьютерҳо ба бахши хусусии кишвар имкон медиҳанд, ки пешниҳодҳои фоидаовартар эҷод кунанд ва бахши давлатии он самараноктар фаъолият кунад. Дар тӯли даҳсолаҳо, ин пешрафтҳои бо суперкомпютер таъминшуда метавонанд мавқеи иқтисодӣ, низомӣ ва геополитикии кишварро ба таври назаррас тағйир диҳанд.

Дар сатҳи абстрактӣ, кишваре, ки ҳиссаи бештари иқтидори суперкомпютериро назорат мекунад, соҳиби оянда аст.

Вайрон кардани монеаи exaflop

Бо назардошти воқеиятҳои дар боло зикршуда, набояд тааҷҷубовар бошад, ки ИМА бозгашти худро ба нақша гирифтааст.

Дар соли 2017, президент Обама Ташаббуси миллии ҳисоббарории стратегиро ҳамчун шарикӣ байни Департаменти энергетика, Департаменти мудофиа ва Фонди Миллии Илм оғоз кард. Ин ташаббус аллакай ба шаш ширкат барои таҳқиқ ва таҳияи аввалин суперкомпьютери exaflop дар ҷаҳон 258 миллион доллар ҷудо кардааст. Аврора. (Барои баъзе дурнамо, ин 1,000 петафлоп аст, тақрибан қудрати ҳисобкунии 500 суперкомпютери беҳтарини ҷаҳон ва триллион маротиба тезтар аз ноутбуки шахсии шумо.) Ин компютер тақрибан соли 2021 бароварда мешавад ва ташаббусҳои пажӯҳишии созмонҳои монанди Департаменти Амнияти Миллӣ, NASA, FBI, Институтҳои Миллии Тандурустӣ ва ғайра.

Таҳрир: Моҳи апрели соли 2018 Хукумати ШМА эълон кард $600 миллион барои маблағгузории се компютери нави exaflop:

* Системаи ORNL дар соли 2021 расонида шуда, дар соли 2022 қабул карда шудааст (системаи ORNL) * Системаи LLNL дар соли 2022 дода шудааст ва дар соли 2023 қабул шудааст (системаи LLNL) * Системаи потенсиалии ANL дар соли 2022 расонида шудааст ва дар соли 2023 қабул шудааст (системаи ANL)

Мутаассифона, барои ИМА, Чин инчунин дар болои суперкомпютери exaflop худ кор мекунад. Аз ин рӯ, мусобиқа идома дорад.

Чӣ тавр суперкомпьютерҳо ба пешрафтҳои илмии оянда имкон медиҳанд

Дар боло ишора шуда буд, ки суперкомпютерҳои ҳозира ва оянда ба пешрафтҳо дар як қатор фанҳо имкон медиҳанд.

Дар байни беҳбудиҳои фаврӣ, мардум пай хоҳанд бурд, ки гаҷетҳои ҳаррӯза хеле тезтар ва беҳтар кор мекунанд. Маълумоти калоне, ки ин дастгоҳҳо дар абр мубодила мекунанд, аз ҷониби суперкомпьютерҳои корпоративӣ самараноктар коркард карда мешаванд, то ёрдамчиёни шахсии мобилии шумо ба монанди Amazon Alexa ва Google Assistant контексти паси нутқи шуморо дарк кунанд. ба саволхои басо мураккаби худ комилан чавоб дихед. Тонна асбобҳои нави пӯшида инчунин ба мо қудрати аҷибе хоҳанд дод, ба монанди гӯшмонакҳои интеллектуалӣ, ки забонҳоро дар вақти воқеӣ тарҷума мекунанд, услуби Star Trek.

Ба ҳамин монанд, дар миёнаи солҳои 2020, як маротиба Интернети чизҳо дар кишварҳои пешрафта ба камол мерасад, тақрибан ҳар як маҳсулот, мошин, бино ва ҳама чизҳои хонаҳои мо ба интернет пайваст мешаванд. Вақте ки ин рӯй медиҳад, ҷаҳони шумо осонтар мешавад.

Масалан, яхдонатон ҳангоми тамом шудани хӯрок ба шумо рӯйхати харидро мефиристад. Пас шумо ба супермаркет меравед, рӯйхати маҳсулоти хӯроквориро интихоб мекунед ва бидуни тамос бо хазинадор ё касса берун мешавед - вақте ки шумо аз бино берун мешавед, ашё ба таври худкор аз суратҳисоби бонкии шумо ҳисоб карда мешавад. Вақте ки шумо ба таваққуфгоҳ меравед, як таксии худгард аллакай шуморо интизор мешавад, то бағочааш кушода шуморо нигоҳ дорад ва ба хонаатон мебарад.

Аммо нақше, ки ин суперкомпютерҳои оянда дар сатҳи макро бозӣ хоҳанд кард, хеле бузургтар хоҳад буд. Чанд мисол:

Симуляцияҳои рақамӣ: Суперкомпютерҳо, махсусан дар миқёс, ба олимон имкон медиҳанд, ки моделсозии дақиқтари системаҳои биологиро, ба монанди пешгӯиҳои обу ҳаво ва моделҳои дарозмуддати тағирёбии иқлим созанд. Ба ҳамин монанд, мо онҳоро барои эҷоди симулятсияҳои беҳтари ҳаракати нақлиёт истифода хоҳем кард, ки метавонанд ба рушди мошинҳои худгард мусоидат кунанд.

Нимсола: Микрочипҳои муосир барои гурӯҳҳои одамон хеле мураккаб шудаанд, ки худро ба таври муассир тарҳрезӣ кунанд. Аз ин сабаб, нармафзори пешрафтаи компютерӣ ва суперкомпьютерҳо дар меъмории компютерҳои фардо бештар нақши асосиро ишғол мекунанд.

Кишоварзї: Суперкомпютерҳои оянда имкон медиҳанд, ки нерӯгоҳҳои нав тобовар ба хушкӣ, гармӣ ва обҳои шӯр тобовар ва инчунин кори ғизоӣ - кори муҳим барои ғизо додани ду миллиард нафари оянда, ки пешбинишуда то соли 2050 вориди ҷаҳон мешаванд. Муфассалтар дар мо хонед Ояндаи ахолии инсонй силсилаи.

Фармони калон: Ширкатҳои дорусозии фармасевтӣ дар ниҳоят қобилияти коркарди пурраи як қатор геномҳои инсон, ҳайвонот ва растаниҳоро ба даст хоҳанд овард, ки ба эҷоди доруҳои нав ва табобат барои бемориҳои мухталифи маъмул ва на он қадар маъмул дар ҷаҳон кӯмак мекунанд. Ин махсусан ҳангоми хуруҷи вируси нав муфид аст, ба монанди тарси Эбола дар соли 2015 аз Африқои Шарқӣ. Суръати коркарди оянда ба ширкатҳои фармасевтӣ имкон медиҳад, ки геноми вирусро таҳлил кунанд ва ваксинаҳои фармоиширо дар тӯли рӯзҳо ба ҷои ҳафтаҳо ё моҳҳо созанд. Муфассалтар дар мо хонед Ояндаи саломатӣ силсилаи.

Амнияти миллӣ: Ин сабаби асосии он аст, ки ҳукумат барои рушди суперкомпьютер ин қадар маблағгузорӣ мекунад. Суперкомпютерҳои пурқувваттар ба генералҳои оянда кӯмак мекунанд, ки стратегияҳои дақиқи ҷангро барои ҳама гуна вазъияти ҷангӣ таҳия кунанд; он ба тарҳрезии системаҳои муассири аслиҳа кӯмак хоҳад кард ва ба мақомоти ҳифзи ҳуқуқ ва ҷосусӣ кӯмак мекунад, ки таҳдидҳои эҳтимолиро хеле пеш аз он ки онҳо ба шаҳрвандони ватанӣ зарар расонанд, беҳтар муайян кунанд.

иктишофї сунъӣ

Ва он гоҳ мо ба мавзӯи баҳсбарангези зеҳни сунъӣ (AI) меоем. Пешрафтҳое, ки мо дар АИ ҳақиқӣ дар солҳои 2020 ва 2030 мебинем, комилан аз қудрати хоми суперкомпютерҳои оянда вобаста аст. Аммо чӣ мешавад, агар суперкомпютерҳое, ки мо дар давоми тамоми ин боб ишора кардем, метавонанд аз ҷониби синфи комилан нави компютер кӯҳна шаванд?

Хуш омадед ба компютерҳои квантӣ - боби ниҳоии ин силсила танҳо як клик дур аст.