Panagrinėkime hipotetinio planetos dydžio megakompiuterio sukūrimo mokslinę reikšmę.

Kaip įmanoma sukurti Jupiterio smegenis – planetos dydžio kompiuterį?

Tik per pastaruosius kelis dešimtmečius žmonijai prieinama skaičiavimo galia labai padidėjo. Jūsų išmanusis telefonas yra milijonus kartų galingesnis už NASA kompiuterius, naudotus astronautų siuntimui į Mėnulį 1969 m. „Apollo 11“ misijoje.

Kompiuteriai tapo neatsiejama mūsų gyvenimo dalimi ir tapo mūsų ryšių, finansų, švietimo, meno, sveikatos priežiūros, kariuomenės ir pramogų pagrindu. Tiesą sakant, būtų sunku rasti mūsų gyvenimo sritį, kuriai įtakos neturėtų kompiuteriai.

Dabar įsivaizduokite, kad vieną dieną žmonija pagamins visos planetos dydžio kompiuterį. Ir mes kalbame ne apie Žemę, o apie didesnę – megakonstrukciją, kurios dydis yra toks kaip dujų milžino – Jupiterio.

Kokios būtų pasekmės žmonėms, dirbantiems tokio dydžio kompiuteriu su absoliučiai milžiniška, beveik neribota skaičiavimo galia? Kaip pasikeistų mūsų gyvenimas?

Be abejo, tai būtų naujas transformacinis poveikis, lemiantis tiek daug pokyčių – nuo energijos generavimo iki kelionių į kosmosą ir kolonizacijos iki esminių būsimų žmonių gyvenimo trukmės ir galimybių pokyčių.

Tačiau nors tokios spekuliacijos gali lengvai nuvesti mus į išgalvotą sritį, kokie yra žinomi faktai apie tokio įspūdingo kompiuterio sukūrimą? Kaip sunku būtų tai įgyvendinti?

Jupiterio smegenų ribos

Jupiterio smegenų kūrimas priklausytų nuo konkrečių veiksnių, ribojančių kompiuterio galią, kaip aprašė švedų skaičiavimo neurologas ir transhumanistas Andersas Sandbergas savo 1999 m. straipsnyje.

Jo darbas, pavadintas „Informacinio apdorojimo superobjektų fizika: kasdienis gyvenimas tarp Jupiterio smegenų“, buvo sutelktas į tokio milžiniško kompiuterio kūrimo sąlygas. Kaip rašo Andersas savo darbe, „fizikos dėsniai riboja protingų būtybių veiklą, nepaisant jų motyvacijos, kultūros ar technologijų“. Dar konkrečiau, teigia jis, kiekvieną civilizaciją taip pat riboja informacijos apdorojimo fizika.

Konkretūs fiziniai apribojimai norint sukurti megakompiuterį, kuriuos nurodė Sandbergas, yra šie:

1. Apdorojimas ir atminties tankis

Elementai, sudarantys kompiuterį ir jo atminties blokus, visi susiję lustai ir grandinės turi ribotą dydį, kurį riboja fizika. Šis faktas sukuria „viršutinę ribą“ bet kurios kompiuterinės sistemos apdorojimui ir atminties tankiui.

Kitaip tariant, jūs negalite sukurti kompiuterio dalių, kurios yra mažesnės už tam tikrą formą, viršijant tam tikrą dydį, jos nustoja patikimai veikti.

2. Apdorojimo greitis

Informacijos apdorojimo ar atminties atkūrimo greitis yra susijęs su tuo, kaip greitai elektriniai signalai gali keliauti per kompiuterį, kurį lemia „natūralūs fizinių procesų terminai“.

3. Ryšių vėlavimas

Jei sukursime milžinišką planetos dydžio kompiuterį, dėl šviesos greičio gali vėluoti ryšis tarp įvairių išplėstinių jo dalių. Tiesą sakant, kuo greitesnis jo apdorojimo greitis, tuo ilgesni vėlavimai gali atrodyti „vidiniu subjektyviu požiūriu“. Jei norime, kad vėlavimų būtų mažiau, atstumai sistemoje turi būti kuo mažesni, arba nereikia naudoti ryšio dideliais atstumais.

4. Energijos tiekimas

Kaip jūs galite įsivaizduoti, itin didelė skaičiavimo sistema būtų pagrindinė jėga. Tokio masto skaičiavimui reikės milžiniškų energijos kiekių ir šilumos išsklaidymo valdymo.

Sandbergas siūlo keletą būdų, kaip įveikti šiuos iššūkius. Nors atskirų procesorių galia ir greitis gali būti riboti, turime sutelkti dėmesį į tai, kaip sukurti lygiagrečias sistemas, kuriose visi skirtingi elementai veikia vieningai. Jis pateikia žmogaus smegenų pavyzdį, kai „net gana lėti ir neefektyvūs elementai gali sukurti labai galingą skaičiavimo sistemą“.

Apdorojimo veiksnius ir komunikacijos vėlavimą gali tekti spręsti sukuriant labiau koncentruotą ir modulinę skaičiavimo sistemą. Be kitų aplinkybių, Sandbergas taip pat siūlo atidžiau pažvelgti į „grįžtamąjį skaičiavimą“ (teorinė kvantinio skaičiavimo forma, kai skaičiavimo procesas tam tikru mastu yra grįžtamasis laikas), nes gali būti įmanoma pasiekti tokio tipo skaičiavimus nepanaudojant papildomos energijos.

Tai pagrįsta grįžtamąja fizika. To pavyzdys būtų įrašo kopijavimas ir įklijavimas. Tokios mašinos gali būti sukurtos naudojant grįžtamąsias grandines ir logines plokštes, taip pat kvantinį skaičiavimą, be kitų Sanderso pasiūlytų metodų.

Technologijos, kurių mums reikia

Viena iš įdomių dalių bandant sukurti Jupiterio smegenis yra išsiaiškinti technologiją, kurios reikėtų šiai titaniškai užduočiai atlikti. Be potencialios armijos savaime pasigaminančių nanorobotų būrių, kuriuos reikės įdarbinti, kad šis didžiulis kompiuteris būtų sujungtas, savo darbo priede Sandersas pateikia ko prireiktų, norint sukurti Jupiterio smegenis, kurias jis pavadino „Dzeusu“.

Tęsinys kitame puslapyje:

Komentarai ()