Eng Ru
Отправить письмо

Как будут выглядеть компьютеры ближайшего будущего. Компьютер будущего


5 поколение компьютеров. Компьютер будущего: описание

Первые электронно-вычислительные машины (ЭВМ), или компьютеры, были созданы в 30-40-х годах XX века. Их появление, собственно говоря, и знаменовало начало современного этапа развития информационных технологий. На данный момент повсеместно используется 5 поколение компьютеров, однако деление вычислительных систем на поколения весьма условно.

5 поколение компьютеров

Первое поколение ЭВМ

Началом создания электронных вычислительных машин принято считать разработки немецких электронщиков, использовавших для вычислений электромеханические реле. Затем технологический прорыв совершили американцы, заменившие реле электронными вакуумными лампами.

  • Первые вычислительные машины на электромеханических реле в 1938-41 годах были созданы в Германии (модели Z1/Z2), затем технологию переняли англичане.
  • Первый суперкомпьютер «Марк I», размерами превосходивший половину футбольного поля, был создан усилиями IBM в США (1944 г.).
  • Первый универсальный ламповый компьютер ENIAC, сконструированный американским инженером-электронщиком Джоном Эккертом (Eckert) и американским физиком Джоном Моучли (Mauchly), предназначенный в первую очередь для решения задач баллистики, имел почти 20 000 электронных ламп и 1500 реле. Монстр потреблял до 150 кВт энергии.

Второе поколение ЭВМ

Особенностью следующего поколения развития компьютеров является переход с вакуумных ламп на изобретенные в 1948 году транзисторы. Первый транзисторный электронно-вычислительный центр NCR-304 собран в США фирмой NCR в 1954 году, однако широкое распространение подобные компьютеры получили к 1960 году.

Поколения развития компьютеров

Третье поколение ЭВМ

Базировалось на интегральных схемах (начало 1960-х). Иногда интегральную схему называют микросхемой, или чипом (chip в переводе с английского – "щепка"). C 1965 года был начат выпуск одной из лучших машин третьего поколения IBM/360, семейство этих машин состояло из семи моделей. Кстати, 5 поколение компьютеров принципиально не очень отличается от старичка IBM и является скорее эволюцией ЭВМ, чем революцией.

Четвертое поколение

Возникновение четвертого поколения ЭВМ связано с усовершенствованием интегральных схем. В 1950 году американец К. Ларк-Горовиц (Lark-Horovitz) заострил внимание на возможности нейтронного легирования химического элемента германия. Этот метод в начале 60-х начали применять к кремнию: на его сверхчистых пластинах начали производить методом интегральной технологии так называемые большие интегральные схемы (БИС), затем – сверхбольшие интегральные схемы (СБИС):

  • БИС содержит 1000-10 000 элементов в кристалле полупроводника (обычно на поверхности кристалла).
  • СБИС содержит свыше 10 000 элементов.

Возникновение БИС и СБИС сделало возможным появление микропроцессоров.

Компьютеры пятого поколения

Пятое поколение ЭВМ

По большому счету компьютеры пятого поколения и четвертого имеют столько общих признаков, что многие специалисты объединяют их в одно поколение. Принято считать, что к пятому относятся компактные персональные ЭВМ, предназначенные для работы одного-двух пользователей. Первый ПК «Альтаир 8800» фирмы MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) увидел свет в 1975 году. Годом позже свои "персоналки" Apple I (1976) и Apple II (1977) представила Apple Computer. После выхода культового ПК IBM PC в 1981 году персональные компьютеры окончательно покорили мир.

Альтернативная точка зрения

Споры о том, корректно ли признавать 5 поколение компьютеров как нечто революционно новое, ведутся давно. Если разделять поколения ЭВМ по элементной базе, то выясняется, что даже между третьим и четвертым поколениями грань весьма тонкая, но здесь можно говорить хотя бы о появлении микропроцессоров.

Сам термин «компьютеры пятого поколения» в настоящий момент является неопределенным и применяется во многих смыслах. Некоторые специалисты считают точкой отсчета создание двухъядерного ПК в 2005 году.

Компьютер будущего

Смартфон вместо ЭВМ?

Аналитики часто рассуждают, каким будет персональный компьютер будущего – не суперкомпьютер для масштабных задач, а именно ПК. Нынешний этап развития информационно-коммуникационных технологий характеризуется чрезвычайно быстрым и почти одновременным развитием компьютерных сетей (особую роль сыграло возникновение всемирной сети Internet, на основе которой работает Всемирная паутина – World Wide Web) и мобильной связи. Причем современный смартфон вобрал в себя, по сути дела, все функции персонального компьютера.

Как сетевые компьютерные технологии, так и технологии мобильной радиосвязи постоянно совершенствуется, поэтому грядущие перемены в краткосрочной перспективе серьезные аналитики видят в минимализации устройств без потери производительности. Если в настоящее время преобладают настольные (стационарные) ПК, которые постепенно вытесняются ноутбуками, лэптопами, ультрабуками и планшетными компьютерами, то вскоре всех их могут заменить компьютеры нового поколения на базе модернизированных смартфонов.

Особую роль здесь должно сыграть появление гибких дисплеев, которые уже производятся в США и Японии с 2008 года. Кстати, гибкие гаджеты, которые складываются, как книга, либо их дисплеи сворачиваются в трубочку, уже созданы (в статье вы видите их фото).

Фото компьютеры будущего

Компьютеры будущего

Главные надежды в этом направлении связаны с оптическими (фотонными) ЭВМ. Идея оптических (фотонных) вычислений – вычислений, производимых с помощью фотонов, которые сгенерированы лазерами или диодами, – имеет достаточно давнюю историю. Преимущества очевидны: используя фотоны (движущиеся со скоростью света), возможно достигнуть несравнимо более высоких скоростей передачи сигнала, чем используя электроны (как в нынешних компьютерах).

Это станет принципиальным прорывом в сфере hardware и позволит создать революционно новое (настоящее) 5 поколение компьютеров. Идея фотонной ЭВМ стала обретать материальную силу после того, как в Массачусетском технологическом институте (США) в 1969 году была предсказана, а в 1976 наблюдалась на опыте оптическая метастабильность. Для приборов, работающих на основе этого явления, требуется полупроводник, прозрачный в одной области спектра и непрозрачный в другой, с резко нелинейной оптической характеристикой (например, антимонид индия). Логические схемы на таких оптических элементах могут работать со скоростью 1000 млрд логических операций в секунду.

В июле 2014 года в Институте Вейцмана (Израиль) создан фотонный маршрутизатор – устройство, основанное на одном-единственном атоме, способном переключаться из одного квантового состояния в другое, и позволяющее направлять единичные кванты света по заданному маршруту. Фотонный маршрутизатор – ключевой элемент, который позволит создать первый фотонный компьютер будущего.

Программная среда

В сфере brainware возможные прорывы связаны с развитием математики – теории автоматов и тесно связанной с ней теории алгоритмов, теории вычислимости и теории вычислительной сложности. Теория автоматов и теория алгоритмов – разделы классической математической логики, в которых внимание сфокусировано на вопросе о том, что можно автоматизировать или вычислить.

К теории алгоритмов примыкает теория вычислимости (теория рекурсивных функций). Теория вычислительной сложности (или теория сложности вычислений) – еще один раздел дискретной математики, тесно связанный с информатикой. Основной вопрос этой теории: "Какое количество ресурсов необходимо для вычислений (если проблема вычислимости решена)?" Для многочисленных приложений особую роль приобретает развитие теории графов.

Компьютеры нового поколения

Искусственный интеллект (IE)

В научно-фантастических фильмах и литературе будущее поколение ЭВМ часто представляется как некий искусственный разум, решающий за людей большинство задач, а в некоторых случаях («Матрица», «Терминатор») подчиняющий человечество. Такие фильмы и печатные произведения заставляют задуматься, нужен ли обществу IE, подогревая интерес впечатляющими видеокадрами и фото.

Компьютеры будущего действительно планируется наделить элементами продвинутого искусственного интеллекта, однако они ничего общего не будут иметь со «страшилками» голливудских блокбастеров. Для решения задач искусственного интеллекта, в частности для создания интеллектуальных систем поддержки принятия решений (ИСППР), все шире применяются нетрадиционные разделы математики, такие как теория нечетких множеств и нечеткая логика, а также теория возможностей и теория вероятностей.

Выводы

Современные вычислительные системы и информационные технологии находят и будут находить все более широкое применение в самых разных областях человеческого бытия – в науке и технике, в образовании и культуре, в производстве, на транспорте и в сфере обслуживания. Они формируют стиль жизни современного человека, его культуру, восприятие мира и образ действий. Однако развитие этих технологий несет в себе немало опасностей. Поэтому дальнейшее совершенствование информационно-коммуникационных средств должно идти рука об руку с гуманизацией общества.

fb.ru

Какими будут компьютеры через 100 лет?

Экология познания. Наука и техника: Сказать, что компьютеры развиваются невероятно быстро — ничего не сказать. Еще в 1965 году Гордон Мур отметил, что число транзисторов, которые можно вместить на кремниевый чип, каждый год увеличивается вдвое. Эти маниакальные темпы немного замедлились — теперь удвоение происходит примерно раз в два года.

 

Сказать, что компьютеры развиваются невероятно быстро — ничего не сказать. Еще в 1965 году Гордон Мур отметил, что число транзисторов, которые можно вместить на кремниевый чип, каждый год увеличивается вдвое. Эти маниакальные темпы немного замедлились — теперь удвоение происходит примерно раз в два года.Какими будут компьютеры через 100 лет?

Осведомленность о головокружительной скорости, с которой развиваются компьютерные технологии, просочилась в общественное сознание. Кто еще не слышал шутку о том, что если купить компьютер в магазине, он устареет к тому времени, как вы его довезете домой? Что будет с компьютерами в будущем?

Если предположить, что производство микропроцессоров будет жить по закону Мура, вычислительная мощность наших компьютеров должна удваиваться каждые два года. Получается, через 100 лет компьютеры будут в 1 125 899 906 842 624 раза мощнее, чем сегодня. Это трудно вообразить.

Но даже сам Гордон Мур предостерегал от того, что закон Мура продержится так долго. В 2005 году инженер сказал, что транзисторы достигнут атомарных масштабов, и мы столкнемся с фундаментальными барьерами, которые не сможем пересечь. Потом мы не сможем вместить больше транзисторов в точку пространства.

Возможно, мы сможем обойти этот барьер за счет строительства более крупных процессорных чипов. Но транзисторы генерируют тепло, а горячие процессоры приводят к тому, что компьютер отключается. Компьютерам с быстрыми процессорами нужны эффективные системы охлаждения, чтобы избежать перегрева. Чем больше процессорный чип, тем больше тепла компьютер будет вырабатывать при работе на полной скорости.

Другая тактика — перейти к многоядерной архитектуре. Многоядерный процессор распределяет свою вычислительную мощь на каждое из ядер. Они хорошо справляются с задачами, которые можно разбить на меньшие компоненты, но плохо справляются с обработкой крупных вычислительных задач, которые разбить нельзя.

Компьютеры будущего, возможно, будут опираться совершенно на иную модель, нежели традиционные машины. Что если мы откажемся от старых процессоров на базе транзисторов?

Оптические, квантовые и ДНК-компьютеры Оптоволоконные технологии уже начали революцию в мире компьютеров. Оптоволоконные линии передачи данных несут информацию с невероятной скоростью и не страдают от электромагнитных помех, как обычные классические кабели. Что если построить компьютер, который использует свет для передачи информации вместо электричества?

Одним из преимуществ будет то, что оптическая или фотонная система будет генерировать меньше тепла, чем традиционный электронный процессор на базе транзисторов. Эти данные также будут передаваться с большей скоростью. Однако инженерам еще предстоит разработать компактный оптический транзистор, который можно выпустить на массовый рынок. Ученые из ETH Zurich смогли построить оптический транзистор размером с одну молекулу. Но чтобы система стала эффективной, ученым нужно охладить молекулу до минус 272 градусов Цельсия, или 1 градуса Кельвина. Это ненамного теплее, чем глубокий космос. И это не совсем практично для обычного пользователя компьютера.

Фотонные транзисторы могут стать частью квантового компьютера. В отличие от традиционных компьютеров, которые используют двоичный счет или биты для выполнения операций, квантовые компьютеры используют квантовые биты или кубиты. Кубит может быть 0,1 или чем-то между ними одновременно.

Рабочий квантовый компьютер сможет решать крупные задачи, которые могут быть разделены на меньшие, в несколько раз быстрее традиционных компьютеров. Вся «фишка» в проблеме распараллеливания. Однако квантовые компьютеры по своей природе нестабильны. Если квантовое состояние компьютера нарушится, машина вернется к вычислительной мощи обычного компьютера. И как и оптические передатчики, собранные силами ETH Zurich, квантовые компьютеры способны работать при нескольких градусах выше абсолютного нуля, чтобы сохранить свое квантовое состояние.

Возможно, будущее компьютеров лежит внутри нас. Команды компьютерных ученых работают над созданием компьютеров, использующих ДНК для обработки информации. Такое сочетание информатики и биологии может проложить путь к следующему поколению компьютеров. ДНК-компьютер обладает определенными преимуществами по сравнению с традиционными машинами. К примеру, ДНК — это распространенный и недорогой ресурс. Если мы обнаружим способ использования ДНК в качестве инструмента обработки данных, она может произвести революцию в компьютерной сфере.

Распределенные вычисления Популярная в фантастике тема — это распределенные вычисления. В таком будущем компьютеры будут настолько малы и широко распространены, что будут практически везде. Возможно, в вашем полу будут установлены датчики, постоянно следящие за вашим физическим здоровьем. Компьютеры в вашей машине помогут вам добраться до работы. Компьютеры будут отслеживать каждый ваш шаг.

Это видение будущего одновременно и волнует, и пугает. С одной стороны, компьютерные сети станут настолько надежными, что мы всегда будем иметь быстрый и надежный доступ к Интернету. Вы сможете общаться с кем угодно вне зависимости от того, где находитесь — в метро или на необитаемом острове. С другой стороны, это создает дополнительные возможности для слежки за вами.

За последние десять лет в сфере распределенного вычисления было проделано очень многое. 4G, LTE, WiMAX расширяют Сеть далеко за пределы проводных машин. С помощью смартфона можно, если постараться, получить доступ к петабайтам информации в считанные секунды. Биометрические устройства развиваются и становятся все популярнее.

Мы также увидим суровые преобразования в технологиях пользовательского интерфейса. В настоящее время большинство компьютеров полагаются на физические входные данные, вроде компьютерных мышей, клавиатур, тачпадов и других сенсорных поверхностей. Также развиваются различные интерфейсы, которые позволяют людям управлять компьютером движением глаз, голосом или даже силой мысли. Кто знает, что будет завтра? Возможно, компьютеры будущего будут знать все наши желания. опубликовано econet.ru

 

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

 

Присоединяйтесь к нам в Facebook и во ВКонтакте, а еще мы в Однокласниках

  Представить, что будет через 100 лет, крайне сложно. Технический прогресс не развивается линейно. За десятилетиями прогресса следуют моменты, в которых мы похожи на слепых котят. С другой стороны, мы можем провести четкую разницу между компьютерами и людьми сегодняшнего дня и 100 лет назад. Мы ведь стали лучше, не так ли?

econet.ru

Как будут выглядеть компьютеры ближайшего будущего

компьютеры

В мир компьютерных технологий приходят всё новые и внушительные разработки, поражающие всё более совершенными и почти фантастическими модификациями, а концепциям персональных компьютеров было суждено претерпеть огромное число видоизменений.

Следуя правилу, что «техника должна быть не только функциональной, но и красивой» дизайнеры создают футуристические концептуальные проекты, кардинально меняющие наши представления о том, как должен выглядеть компьютер нового поколения.

Для нас, привыкших к обычному дизайну компьютерной техники, эти проекты могут показаться абсолютной фантастикой. Обычные компьютеры, купленные, например, в магазине "PCmount.by" среднестатистическому пользователю больше по душе.

Следующие компьютерные новинки пока не вышли в серийное производство, но кто знает, может уже через год они станут объектом вожделения миллионов пользователей по всему миру.

Компьютер без клавиатуры и дисплея

компьютеры

Проектировщик-дизайнер Якуб Захор предложил миру любопытный футуристический концепт портативного компьютера, который позволяет пользователям управлять устройством везде, где есть ровная поверхность, которая будет выступать в роли «дисплея». Настольный компьютер будет состоять лишь из системного блока размером с мышь. Зато он оснащён камерами и малогабаритным проектором, способным отображать голографическое изображение высокого качества на любой удобной поверхности, в том числе и стеклянной.

компьютеры

RollTop: складной ноутбук

компьютеры

RollTop – это ноутбук с гибким 17-дюймовым дисплеем, который может сворачиваться как рулон бумаги, предоставляя пользователю максимальное удобство при переноске. Ноутбук оснащён складывающимся OLED дисплеем, поддерживающим сенсорное управление с функцией мультитач, что делает его лёгким и функциональным как айфон. При желании девайс может превратиться в 13-дюймовый планшетный компьютер. Помимо сенсорной в гаджет встроена полноценная кнопочная клавиатура, что очень пригодится для работы с набором текстов. В сложенном виде этот компактный ноутбук можно с лёгкостью носить как сумку, ремень которой перебрасывается через плечо.

HP LiM

компьютеры

Концепт компьютера следующего поколения от Hewlett-Packard под названием LiM (LessisMore – что означает «меньше означает больше») представляет собой небольшой системный блок, напоминающий пустой фотоальбом и 19-дюймовый абсолютно прозрачный сенсорный дисплей, который выглядит как кусок стекла. Всё это дополняет сенсорная панель, выполняющая роль компьютерной мыши, и тонкая беспроводная клавиатура.

Лэптоп B-membrane

компьютеры

Этот фантастический компьютер был разработан корейским дизайнером Вон-Сеок Ли. Мембранная клавиатура появляется в основании устройства лишь в то время, когда она необходима. С её помощью можно ввести текст, а вот монитор в этом гаджете не предусмотрен. Вместо него изображение можно проецировать на любую поверхность при помощи вращающегося проектора.

Гибкий раздвижной дисплей Horizon

компьютеры

Этот стационарный компьютер оснащён гибким OLED экраном. Пользователям больше не придётся беспокоится о размерах монитора, потому что дисплей этого концепта можно будет растянуть до необходимой величины.

Лэптоп Prime Gaming

компьютеры

Пожалуй, эта новинка окажется мечтой любого геймера. Дизайнер Кайл Черри предложил оригинальную концепцию игрового ноутбука с тремя складными OLED дисплеями. Автор предлагает использовать в дополнение к основному 10-дюймовому OLED дисплею (соотношения сторон 16:10) ещё две панели Aux OLED. В сложенном состоянии Prime выглядит как обычный 13-дюймовый ноутбук. В раскрытом геймер получит отличный широкоформатный дисплей с диагональю 26 дюймов (соотношение сторон 32:10). Предполагается, что корпус ноутбука будет выполнен целиком из алюминия, а сам компьютер будет оснащён мощной системой охлаждения.

Концепт Napkin PC

компьютеры

Дизайнер по имени Эйвери Холлмен придумал концепцию компьютера, который станет весьма полезным инструментом в конференц-залах. Его дизайн напоминает держать для салфеток, в котором расположены несколько сенсорных дисплеев, объединённых в единую сеть. Цифровая ручка позволит пользователям рисовать прямо на сенсорном экране.

Наручный компьютер Sony Nextep

компьютеры

Sony Nextep – это футуристическое устройство, которое носится на запястье руки как браслет. Концепт имеет гибкий OLED сенсорный экран, голографический проектор, выдвижную клавиатурную панель и доступ к социальным сетям. Разработчики прилагают все усилия, чтобы наручный мини-компьютер стал доступен для покупателей уже в 2020 году. Наручная концепция дизайнера Хироми Кирики стала самой ожидаемой новинкой из поднебесной.

KOOB + Модульная компьютерная система

компьютеры

Эта футуристическая модульная компьютерная система состоит из тонкого, лёгкого портативного главного модуля с дисплеем, основных комплектующих и съёмного модуля управления. Все модули выполняют различные функции в зависимости от потребностей пользователя. Другая часть системы – это провод, который можно подключать к главному модулю и использовать различные взаимозаменяемый разъёмы, расположенные на другом его конце.

Концепт компьютера InOne

компьютеры

InOne или компьютер «всё в одном» предполагает наличие 22-дюймового дисплея, клавиатуры, тачпада, динамиков и цифрового планшета. Все эти составляющие объединены в один корпус и связаны по беспроводной сети. Планшет отображает всё, что вы напишите или нарисуете, поэтому не будет никакой необходимости поднимать глаза на экран.

Sapphire All-In-One PC

компьютеры

Это компьютерное произведение искусства в минималистическом стиле, созданное бразильским дизайнером Рафаэлем Берлоффом, обещает стать уникальным открытием в сфере компьютерных технологий. В концепт входят беспроводные комплектующие, не требующие никакой рабочей станции. Кроме того, благодаря интегрированному в клавиатуру USB тачпаду отпадает всякая необходимость в компьютерной мыши.

Источник

ribalych.ru

Пять тенденций суперкомпьютеров будущего | hi-news.ru

По мере того как наши устройства становятся все больше завязаны на интернете, а мы постепенно отходим от парадигмы персональных компьютеров, суперкомпьютеры все меньше и меньше кажутся нам громоздкими и безумными устройствами с тысячами охлаждающих боксов и упорядоченным нагромождением процессоров. Но гигантские параллельные системы — которые похожи на эти самые старые суперкомпьютеры — все еще разрабатываются.

Большинство из нас знает, что такое закон Мура, который по своей сути гласит, что мощность компьютерных чипов удваивается каждые полтора-два года. Это относится не только к нашим компьютерам и смартфонам. Все наши электронные устройства идут по пути усовершенствования: скорость обработки растет, чувствительность датчиков, память и даже пиксели экрана или камеры становятся лучше и лучше. Чипы могут улучшаться и уменьшаться до невообразимых пределов, пока квантовые эффекты не начнут вносить диссонанс. Некоторые эксперты считают, что в течение 50 ближайших лет закон Мура все же ограничит и замедлит развитие компьютерных чипов. Неудивительно, что крупнейшие производители чипов уже сейчас начинают искать альтернативу.

Наши телефоны и планшеты еще долго могут удивлять нас удваивающейся каждые два года мощностью, но за кулисами есть вещи, которые требуют больше — «облака», суперкомпьютеры, мельчайшие вычислительные системы. Давайте попробуем предположить, по какому пути пойдут суперкомпьютеры будущего и как это отразится на общей вычислительной мощи нашей планеты.

Экзафлопс и дальше

Миниатюризация компонентов чипа — это только полдела. По другую сторону медали, суперкомпьютерам нужна специальная сборка для пущей мощности. В 2008 году IBM Roadrunner преодолел предел в один петафлопс: один квадриллион операций в секунду. (Флопс означает «количество операций с плавающей запятой в секунду», и это стандарт, который мы используем, говоря о суперкомпьютерах, которые используются для научных расчетов).

В научном представлении петафлопс измеряется в 10^15 операций в секунду. Экзафлопсный компьютер — который появится в 2019 году, по разным прогнозам — будет иметь производительность в 10^18, в тысячу раз больше, чем петафлопсные компьютеры, которые мы наблюдаем сегодня. Для сравнения: самый мощный из 500 самых быстрых суперкомпьютеров в мире по состоянию на 2014 год «Тяньхэ-1А» обладает производительностью меньше 60 петафлопс. К 2030 году суперкомпьютеры должны набрать производительность в зеттафлопс, или 10^21 операций в секунду, а потом и йоттафлопс, или 10^24.

Что эти цифры на самом деле означают? Предполагается, что полная имитация компьютерного мозга станет возможной к 2025 году, а зеттафлопсовые компьютеры смогут точно предсказывать всю погоду на планете за две недели.

Зеленые суперкомпьютеры

У любой мощности есть своя цена. Если кулер вашего компьютера когда-нибудь ломался или вы сидели с ноутбуком на коленях, вы знаете, чего стоит мощность: компьютеры нагреваются в процессе работы. На самом деле, одна из основных проблем разработчиков суперкомпьютеров связана с поиском разумного пути установки и использования могучих машин без сбоев или ущерба для планеты. В конце концов, одно из главных назначений моделирования погодных условий будет направлено на управление выбросами оксида углерода, так что было бы не очень разумно прибавлять климатологам проблем в процессе решения этих задач.

Компьютер работает крайне плохо, если перегревается. Любая компьютерная система полезна настолько, насколько она работает в свои худшие дни, поэтому охлаждение горячих микросхем представляет крупный интерес для инженеров. Более половины энергии, используемой суперкомпьютерами, уходит на охлаждение. И экологические проблемы уже вызывают серьезную обеспокоенность в свете повышения производительности компьютеров. Зеленые решения и энергоэффективность давно стали основой каждого проекта суперкомпьютера.

От охлаждения «бесплатным воздухом» — то есть инженеры пытаются подвести внешний воздух к системе — до аппаратных конструкций,  увеличивающих площадь поверхности системы, ученые пытаются быть максимально инновационными с целью повышения эффективности охлаждения суперкомпьютеров. Одной из наиболее интересных идей, которые пытаются внедрить, является охлаждение системы жидкостью, которая будет собирать тепло по мере течения по трубам в самом компьютере. Проекты, которые входят в топ-500 самых мощных суперкомпьютеров, воспринимают это очень серьезно.

Обращение к проблемам экологии и эффективности не только полезно для нашей планеты, но и необходимо для работы машин. Возможно, это не самый интересный пункт в нашем списке, поэтому давайте пойдем дальше.

Искусственный мозг

Давайте поговорим о том, что должно произойти в период между 2025 и 2030 годами, когда суперкомпьютеры смогут картографировать человеческий мозг. В 1996 году ученый из Сиракузского университета оценил, что наши мозги обладают памятью от 1 до 10 терабайт, в среднем около 3. Конечно, чрезвычайно уместным будет отметить, что наши мозги работают не так, как компьютеры. Но в течение следующих 20 лет компьютеры должны заработать как наши мозги.

Точно так же, как суперкомпьютеры чрезвычайно полезны в картографировании генома человека, решении медицинских проблем и в другом, точные модели человеческого мозга существенно облегчат диагностику, лечение и понимание сложностей человеческой мысли и эмоций. В сочетании с технологией визуализации, врачи смогут выявлять проблемные зоны, моделировать различные формы лечения и даже добраться до корней многих вопросов, которые мучают нас с начала времен. Имплантируемые и прививаемые чипы и другие технологии помогут наблюдать и даже изменять уровень серотонина и других нейромедиаторов для улучшения настроения и общего эмоционального состояния, а неправильная работа отдельных участков мозга в процессе травм, например, и вовсе может быть искоренена.

Помимо успехов в медицине, которые обещают нам суперкомпьютеры, есть также вопрос искусственного интеллекта. Уже сейчас компьютеры средней производительности могут научиться некоторым возможностям искусственного интеллекта, среди которых умная система подборки рекомендаций книг и телевизионных программ — самое меньшее. Представьте себе интернет-врача, который сможет заменить собой настоящего врача и даже целый консилиум лучших врачей мира.

Погодные системы и сложные модели

К 2030 году, как предполагается, зеттафлопные суперкомпьютеры смогут точно смоделировать целую погодную систему Земли за две недели. Мы имеем в виду 100-процентно точную модель всей нашей планеты и экосферы, с местными и глобальными прогнозами, доступными по нажатию кнопки. Если не говорить об очевидно полезных вещах — предсказаний стихийных бедствий, например — представьте, что ваш отпуск или свадьба не будут испорчены погодой, поскольку вы будете знать ее за несколько недель вперед.

Климат Земли — настолько сложная система, что ее часто обсуждают в связи с теорией хаоса, сложность которой некоторые из нас даже и представить не могут. Вопрос о том, может ли взмах крыла бабочки в Бразилии вызвать торнадо в Техасе, перестанет существовать. Короче говоря, сложно даже представить более сложную систему большого масштаба, нежели погода нашей планеты.

Производство продуктов и сельское хозяйство, влияние погоды на другие масштабные научные проекты (полярные экспедиции или запуск космических аппаратов), предсказание стихийных бедствий — это только несколько спасительных вариантов, которые предложит нам вычислительная мощность.

И конечно, погодная система — это только верхушка айсберга. Если вы сможете идеально представить погодные условия, вы так же просто сможете воссоздать любую сложную и большую систему.

Имитация мира

Большинство из нас знакомы с онлайн-играми и может вспомнить, когда симуляторы жизни типа Second Life или The Sims были в моде. Виртуальная реальность всегда была любимым сюжетом научной фантастики. Но если вы умножите ее на возможности суперкомпьютеров, игры и виртуальная среда могут стать больше, чем просто развлечением.

Хотя разработка этакой «Матрицы», безусловно, будет впечатлять, перенос наших повседневных культурных и социальных изменений с целью наблюдения за ними и прогнозирования, могут быть крайне полезны для нашего нестабильного общества. Представьте, как упростятся вопросы городского планирования, застройки новых районов, неравномерного распределения продуктов питания и ресурсов.

Суперкомпьютеры не будут гадать на кофейной гуще: они будут получать информацию из всех возможных источников — от последних твитов в топе до использования энергетической сети на данный момент — и создавать модели, которые помогут регулировать не только текущие факторы, но и будущие планы. Дефицит газа, электричества, воды, планомерное использование этих ресурсов и обеспечение энергией масштабных событий вроде Олимпиады перестанут волновать людей.

С беспроводным интернетом, который захватил страны и весь мир, качественная модель нашего мира в один прекрасный момент не будет отличаться от мира, в котором мы живем. Только сейчас мы начинаем воплощать в жизнь все эти возможности, которые не были бы доступны без суперкомпьютеров.

hi-news.ru

Компьютеры будущего

Компьютер без клавиатуры и дисплея Проектировщик-дизайнер Якуб Захор предложил миру любопытный футуристический концепт портативного компьютера, который позволяет пользователям управлять устройством везде, где есть ровная поверхность, которая будет выступать в роли «дисплея». Настольный компьютер будет состоять лишь из системного блока размером с мышь. Зато он оснащён камерами и малогабаритным проектором, способным отображать голографическое изображение высокого качества на любой удобной поверхности, в том числе и стеклянной.

RollTop: складной ноутбук

RollTop – это ноутбук с гибким 17-дюймовым дисплеем, который может сворачиваться как рулон бумаги, предоставляя пользователю максимальное удобство при переноске. Ноутбук оснащён складывающимся OLED дисплеем, поддерживающим сенсорное управление с функцией мультитач, что делает его лёгким и функциональным как айфон. При желании девайс может превратиться в 13-дюймовый планшетный компьютер. Помимо сенсорной в гаджет встроена полноценная кнопочная клавиатура, что очень пригодится для работы с набором текстов. В сложенном виде этот компактный ноутбук можно с лёгкостью носить как сумку, ремень которой перебрасывается через плечо.

HP LiM

Концепт компьютера следующего поколения от Hewlett-Packard под названием LiM (LessisMore – что означает «меньше означает больше») представляет собой небольшой системный блок, напоминающий пустой фотоальбом и 19-дюймовый абсолютно прозрачный сенсорный дисплей, который выглядит как кусок стекла. Всё это дополняет сенсорная панель, выполняющая роль компьютерной мыши, и тонкая беспроводная клавиатура.

Лэптоп B-membrane

Этот фантастический компьютер был разработан корейским дизайнером Вон-Сеок Ли. Мембранная клавиатура появляется в основании устройства лишь в то время, когда она необходима. С её помощью можно ввести текст, а вот монитор в этом гаджете не предусмотрен. Вместо него изображение можно проецировать на любую поверхность при помощи вращающегося проектора.

Гибкий раздвижной дисплей Horizon

Этот стационарный компьютер оснащён гибким OLED экраном. Пользователям больше не придётся беспокоится о размерах монитора, потому что дисплей этого концепта можно будет растянуть до необходимой величины.

Лэптоп Prime Gaming

Пожалуй, эта новинка окажется мечтой любого геймера. Дизайнер Кайл Черри предложил оригинальную концепцию игрового ноутбука с тремя складными OLED дисплеями. Автор предлагает использовать в дополнение к основному 10-дюймовому OLED дисплею (соотношения сторон 16:10) ещё две панели Aux OLED. В сложенном состоянии Prime выглядит как обычный 13-дюймовый ноутбук. В раскрытом геймер получит отличный широкоформатный дисплей с диагональю 26 дюймов (соотношение сторон 32:10). Предполагается, что корпус ноутбука будет выполнен целиком из алюминия, а сам компьютер будет оснащён мощной системой охлаждения.

Концепт Napkin PC

Дизайнер по имени Эйвери Холлмен придумал концепцию компьютера, который станет весьма полезным инструментом в конференц-залах. Его дизайн напоминает держать для салфеток, в котором расположены несколько сенсорных дисплеев, объединённых в единую сеть. Цифровая ручка позволит пользователям рисовать прямо на сенсорном экране.

Наручный компьютер Sony Nextep

Sony Nextep – это футуристическое устройство, которое носится на запястье руки как браслет. Концепт имеет гибкий OLED сенсорный экран, голографический проектор, выдвижную клавиатурную панель и доступ к социальным сетям. Разработчики прилагают все усилия, чтобы наручный мини-компьютер стал доступен для покупателей уже в 2020 году. Наручная концепция дизайнера Хироми Кирики стала самой ожидаемой новинкой из поднебесной.

KOOB + Модульная компьютерная система

Эта футуристическая модульная компьютерная система состоит из тонкого, лёгкого портативного главного модуля с дисплеем, основных комплектующих и съёмного модуля управления. Все модули выполняют различные функции в зависимости от потребностей пользователя. Другая часть системы – это провод, который можно подключать к главному модулю и использовать различные взаимозаменяемый разъёмы, расположенные на другом его конце.

Концепт компьютера InOne

InOne или компьютер «всё в одном» предполагает наличие 22-дюймового дисплея, клавиатуры, тачпада, динамиков и цифрового планшета. Все эти составляющие объединены в один корпус и связаны по беспроводной сети. Планшет отображает всё, что вы напишите или нарисуете, поэтому не будет никакой необходимости поднимать глаза на экран.

Sapphire All-In-One PC

Это компьютерное произведение искусства в минималистическом стиле, созданное бразильским дизайнером Рафаэлем Берлоффом, обещает стать уникальным открытием в сфере компьютерных технологий. В концепт входят беспроводные комплектующие, не требующие никакой рабочей станции. Кроме того, благодаря интегрированному в клавиатуру USB тачпаду отпадает всякая необходимость в компьютерной мыши.

thebester.ru

Какими будут компьютеры будущего

Сегодня уже никого не удивишь планшетом или нетбуком, это уже повседневные вещи, без которых нам обойтись все сложнее начиная от школы и заканчивая бизнесом. А лет 15 назад их все называли не иначе как «компьютеры будущего» — существовавшие в то время машины только начинали радовать пользователей цветными дисплеями и винчестерами на несколько мегабайт.

Прототип компьютера будущего

Прототип компьютера будущего

Становление компьютерной техники

Ученые говорят, что первым этапом в развитии технологии стала разработка немецкого мастера Питера Хейнлена – первые часы. В 1623 году Шикардом была создана первая счетная машина. Устройство было громоздкое и выполняло лишь примитивные математические операции с шестизначными числами.

Сегодня, почти ежемесячно, каждая уважающая себя IT-компания объявляет, что «выпустила компьютер будущего, презентация которого пройдет на ближайшей компьютерной выставке».

Вид первых вычислительных комплексов

Вид первых вычислительных комплексов

Но не одна современная ЭВМ (это уже слово-анахронизм, но раньше компьютер по-другому не называли) не может обойтись без подключения к сети. Мы уже не представляем его без соцсетей, скайпа, почты или RSS. Но интернет, как и привычный для нас компьютер, возник не сразу.

Становление Интернета

Понятие «Интернет» возникло в 1957 г., и было впервые использовано в  Агентстве Перспективных Разработок США, где занимались военными разработками. Но однажды возникла проблема: требовалась безотказная система, которая даст возможность различным научным центрам взаимодействовать, передавая информацию.

Необходимо было объединить много компьютеров в сеть, где могли бы взаимодействовать не только огромные вычислительные серверы, но и обычные компьютеры. Такая сеть была запущена впервые в 1969 г. в тестовом режиме буквально на пару минут. Она связала несколько компьютеров, находящихся в разных штатах. Спустя год эта сеть была названа Arpanet и ее начали активно использовать. Уже тогда ученые не представляли компьютер будущего без подобной сети.

Это нововведение в области коммуникаций подарило огромные возможности для ученых, для которых она и предназначалась изначально. Отныне они могли отправлять сообщения и запросы на другой конец страны и получать ответ в считанные секунды.

Лого сети Arpanet

Лого сети Arpanet

Сеть расширялась и менялась. Постепенно она перешла из только военной разработки в гражданскую. Поначалу возможность использования сети стали получать большие лаборатории, а затем и меньшие по размерам. После подключились университеты. В 1973 через Arpanet впервые был установлен контакт между разными странами. Таким образом, она и стала международной.

Было очевидно: надо переработать схему доступа к сети в связи с ее молниеносными темпами расширения. Впоследствии новый механизм будет назван протоколом TCP/IP. Это название он получит в 1983 году. Появление такого протокола дало возможность любому пользователю использовать сеть при помощи телефона. Здесь происходит еще одно важное событие: разделение Arpanet. Когда-то она была едина, но теперь в отдельную сеть выделилось несколько научных сетей. Так образовались MILNet, NSFNet. Последняя и стала основой для будущего Интернета.

Спустя 60 лет число подключений увеличилось в сотни раз. Примерно с той же скоростью развивались и компьютеры того, не нашего, будущего, дойдя от занимавших целые этажи ЭВМ до привычных для нас настольных ПК.

Один из первых ПК

В 90-х годах получает распространение отображение информации в Интернет в виде страниц. А в дальнейшем – различные аудио и даже видео файлы.

Увеличение популярности Интернета было лишь вопросом времени. Число подключений удваивалось ежегодно. Уже в 1995 г. Интернет превратился в самое крупное средство массовой коммуникации, которым остается и поныне, вытесняя газеты и журналы, многие из которых уже существуют только в сети, отказавшись от бумаги, сберегая тем самым природу и деньги.

Отдельно стоит упомянуть компьютер, без которого ни будущего, ни самого интернета не будет. Серверы. На них построен сейчас весь интернет. Сервер всегда мощнее обычного ПК по объему ОЗУ и винчестера и мощности процессора, так как ему необходимо обрабатывать большое количество как запросов так и информации.

Инструментарий Интернета

Во время становления и начала развития сети, электронная почта являлась одним из немногих способов коммуникации в Интернет. Она позволяла обмениваться различными данными, информацией, файлами. Скорость передачи была практически мгновенной, а вероятность пропажи минимальна. Качество доставки не зависит от человеческого фактора. С помощью e-mail уже отправляют не только текст и рабочие документы, но и аудио-видео файлы.

Web – это система, основанная на гиперссылках, которые объединяют расположенные по всему миру документы. Гипертекст существует очень давно. Первое упоминание о нем прозвучало в 1968 г. На выступлении Дугласа Энгельбарта. Его идею была активно поддержана и в дальнейшем была реализована. Гиперссылки имеют место в каждом документе в сети, на любом сайте. Благодаря гиперссылкам ресурсы Интернета связаны воедино. Но компьютеры будущего не стоят на месте: им мало просто Web’a, уже есть такое понятие как Web 2.0, а в мэйнстриме компьютерной жизни идут разговоры о Web 3.0.

Логотип Веб 2.0

Так же быстро развивается и ПО для интернета – от языков программирования до браузеров, большинство которых в нумерации имеет двузначное число.Благодаря сети появилось такое понятие, как «Чат». Суть его в предоставлении возможности общаться с совершенно незнакомыми, или наоборот, людьми. В наше время оно уже понемногу устаревает: чаты заменили IM-протоколы (ICQ, IRC, Jabbber), а компьютер нашего будущего уже нельзя будет представить без видеообщения.Форумы – сервисы, напоминающие чаты. Они могут быть созданы компаниями, чтобы обеспечить своих клиентов нужной информацией и поддержкой или группой людей для обсуждения различных вопросов, консультаций и обмена опытом. Сейчас сети набирают популярность блоги. Вернее, они уже настолько популярны, что их выделили в блогосферу. Блог – это страничка определенного человека или компании, где автор описывает не только значимые в жизни события, но и может рекламировать свои услуги, дискутировать со своими читателями на различные темы. Если раньше все новости публиковались на «Главной», то сейчас главная страница выполняет роль визитки, а все новости и обсуждения перенесены в блог.

Понятие «браузера»

Лого популярных браузеров

Лого популярных браузеров

Сегодня трудно представить не то что современный, а и любой компьютер без программы, которая используется для отображения страниц в сети. Существует множество браузеров, но самые популярные: Opera, Mozilla Firefox, Internet Explorer, Google Chrome, который, по недавним исследованиям, отобрал пальму первенства у Internet Explorer от Microsoft.

Поисковые системы

Важной частью всемирной паутины являются поисковые системы. Используются они в случае, если необходимо найти определенную информацию, но адрес нужной странички Вы не знаете.

Поисковиков, как и браузеров, большое количество. Самые популярные: Yandex, Google, Yahoo, Rambler. Есть и другие поисковые системы, однако они не такие популярные и используют их значительно реже.

Также почти все популярные поисковики имеют свои фото-, видео-, блог- и почтовые сервисы, усовершенствуют «под себя» браузеры и клиенты мгновенных сообщений, зарабатывают деньги на рекламе.

Еще дальше пошла компания Google. Ее спецы создали компьютер, скажем так, ближайшего будущего, который работает, в основном, с сетевыми ресурсами компании (текстовый, табличный и фоторедактор, поиск, браузер и прочие), а без интернета умеет совсем немного.

Вирусы

Понятие компьютерных вирусов тесно взаимодействует с понятием Интернета. Вирусные атаки являются одной из главных проблем сети. Вирус – это не только программа, которая предназначена для кражи ваших личных данных. Это может быть как ссылка, так и картинка или flash-анимация, которая, в лучшем случае, заблокирует вам ПК, а то и может повредить данные на винчестере, или, в худшем случае, повредит весь жесткий диск и другое железо в вашем системном блоке.

Кнопка Антивирус

Кнопка Антивирус

Вирус, заразив ваш компьютер, примется копироваться, и всеми возможными способами попытается попасть на компьютеры ваших коллег, родственников и знакомых через почту, соцсеть или IM-клиент, или даже через флэшку, разнося себя на многие машины.

Попадают вирусы на компьютер описанными выше способами: почта, соцсеть, usb-брелок, прячась в загруженном приложении, архиве, открытом сайте и даже изображении.

Чтобы сохранить свои данные, а иногда и весь ПК, любой компьютер, не только будущего, а и настоящего, должен иметь антивирус со свежими базами данных.

Каким будет компьютер?

Компьютер с поворотливыми частями

Глава Microsoft Билл Гейтс еще в 2000 г. удивил мир проектом компьютера будущего. Предложение его состояло в следующем: он хотел разместить все элементы системного блока сразу за экраном, придав ему возможность реагировать на нажатия. Тогда и возникло понятие «Планшета» или планшетного ПК. Считалось, что это новшество заменит книги, газеты, записные книжки. В те времена эта новость была по-настоящему шокирующей. Но в наше время уже никто не удивляется наличию планшетов в повседневном использовании. Идеи Гейтса нашли свое воплощение в реальность менее, чем за десяток лет.

Уже сейчас мы регулярно видим то, о чем приходилось лишь мечтать: планшетные ПК – компьютеры уже не будущего, а настоящего, толщиной не более 7 мм с сенсорными экранами разной диагонали и технологии сенсора, с мультитачем и без, которые работают от трех часов и более, стоят от десятков до нескольких тысяч долларов. Скажем так, планшеты прочно занимают свое место в нашем быту благодаря своим размерам, мобильности и возможностью быть в сети везде, где есть Wi-Fi или сигнал сотовой сети. По прогнозам аналитиков они уже вытесняют нетбуки, и, возможно начнут вытеснять ноутбуки. Компания Apple, лидер по производству планшетов,  выпустила уже третий такой компьютер будущего, презентация которого прошла совсем недавно.

Планшет будущего

В наше время предложена идея «всеобщей компьютеризации». Авторы предполагают, что необходимо сделать так, чтобы все устройства, находящиеся в Вашем доме, были подключены к общему компьютерному центру. Иными словами, Вы можете управлять любым оборудованием в квартире, будь то тостер или аудиосистема, не отходя от компьютера.

Автомобиль в будущем тоже будет управляться с компьютером (задатки этого уже есть сейчас), что позволит выбрать оптимальный маршрут до пункта назначения, с учетом пробок и других особенностей.

Так же следует обратить внимание на смартфоны. Они хоть и ближе всего к телефонам, но то, с какой скоростью они захватывают рынок и их функции, которые уже ближе к компьютерам, смело позволяет сказать, что они – компьютеры нашего с вами будущего. Для них, как и для обычных ПК уже есть несколько операционных систем, для которых количество софта растет в геометрической прогрессии, уже не говоря о web-сервисах, каждый из которых имеет приложение для смартфона.

Смартфон с приставкой-клавиатурой

Подводя итог, нельзя не заметить бурного развития компьютерной техники, особенно в последние несколько лет. Нас уже не удивишь нетбуком, планшетом, смартфоном, не говоря уже об электронных книгах и навигаторах. Но прогресс не стоит на месте, каждый день появляются все новые и новые технологии, лет через двадцать компьютеры теперешнего будущего будут нам казаться совсем не передовыми и современными, а чем-то привычным и обыденным.

Загрузка...

Буду очень благодарен, если вы поделитесь с друзьями этой статьёй в социальных сетях и блогах, это будет здорово помогать моему блогу развиваться:

Хотите получать обновления блога? Подписывайтесь на рассылку и внесите свои данные: Имя и е-мейл

Написать комментарий

antonkozlov.ru

Квантовый компьютер – техника будущего

Квантовый компьютер – это что-то нереальное и далекое, словно гость из будущего. Время от времени появляются заметки об ученых и их скромных достижениях в области квантовой физики, но вот праздновать победу пока рановато, потому что в этой научной отрасли еще много белых пятен. Возможно, уже через пару десятилетий квантовые компьютеры полностью заменят привычные для нас обыкновенные компьютеры, обогнав их по умственному развитию и оставив далеко позади, но сегодня на это остается лишь надеяться.

Квантовый компьютерУченым уже удалось разработать квантовые часы, превышающие точность текущего эталона измерения времени в 100 000 раз, поэтому очень может быть, что в скором времени будет совершен прорыв в области компьютерных технологий. Сегодня существует огромное количество разработок по созданию квантовых компьютеров. Не так давно четыре группы ученых из Италии, Великобритании, Австрии и Австралии независимо друг от друга создали самую простейшую модель квантового компьютера, настроенную на ограниченные квантовые вычисления.

Квантовый компьютер способен решить проблему всей современной компьютерной техники. Сейчас можно кодировать лишь одно из значений – ноль или единицу, а вот фотон в одно и то же время сможет нести оба значения при вертикальной и горизонтальной поляризации. Новейшие системы смогут все вычисления проводить одновременно, а не поочередно, как это делают обычные компьютеры.

Квантовые часыСовременный квантовый компьютер, а точнее его примитивная модель, выглядит как сеть оптоволоконных путей на микрочипе с несколькими входами и выходами. В лабиринт запускаются отдельные фотоны, на каждом перекрестке они проходят через систему зеркал светоделителей. На этом этапе фотоны либо отражаются, либо проходят дальше. Получается, что пока фотон дойдет до выхода из лабиринта он три раза столкнется со светоделителем.

Квантовая природа сама по себе очень сложна, поэтому практически нереально сделать правильный расчет, показывающий, откуда точно появится фотон. Это непросто сделать даже при условии, что в лабиринт запущен всего лишь один фотон. А если задачу усложнить и запустить несколько частиц, а в лабиринте увеличить количество путей, то сделать прогноз будет очень сложно. Изобретенная учеными модель – это не что иное, как перманент матрицы, воплощение математической функции.

На современном компьютере можно смоделировать решение задачи, но лишь при условии, что по лабиринту путешествует несколько частиц, а сам он небольшой. Если условия усложнить, например, увеличить количество фотонов или путей в лабиринте, то расчеты не сможет произвести даже самая мощная на сегодняшний день техника.

Квантовые компьютерыКвантовый компьютер, созданный учеными, может только рассчитывать перманент матрицы, для более сложных и разнообразных задач он не подходит. Но это ведь только первый шаг на пути к изобретению техники будущего. Задача исследователей заключалась в демонстрации возможности использования фотонных устройств, которые могут справляться с поставленным заданием. Исследование было проведено блестяще, поэтому очень даже возможно, что в скором будущем появятся новые устройства, созданные на основе данной технологии, и они полностью заменят современные компьютеры.

fb.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта