Знание-сила, 2000 №10 - Страница 16

Сегодня квантовый компьютер находится на самой ранней стадии развития. Если сопоставить его теперешние возможности с уровнем развития его конкурентов, кремниевых компьютеров, то можно сказать, что сейчас ученые колдуют над своего рода «аналитической машиной Бэббиджа», то бишь пребывают в начале XIX века. Ведь результат, достигнутый ими, так мало отвечает истинным возможностям квантового компьютера. Тот же Бэббидж прекрасно понимал, что он открыл и какими возможностями будет обладать его аналитическая машина – первая в мире ЦВМ, придуманная еше в 1833 году. Однако построить ее он не имел никаких шансов. Эта машина была не нужна обществу. На страницах журнала «Знание – сила» Юрий Ревич так описывал несвоевременность этого компьютера: «Еще не изобретены фотография и электрические генераторы и в помине нет телефона и радио, только-только начали прокладывать первые железные дороги и телеграфные линии. На морях еше безраздельно господствует парус, а в передвижении по суше – друг человека, лошадь. А тут – ЦВМ!» Вот уж действительно Бэббидж опередил время!

Совсем не так обстоит дело с квантовым компьютером. Возможно, уже в ближайшие годы ученые поймут, как же простроить эту перспективнейшую машину. Со временем появятся квантовые компьютеры размером с пачку сигарет, чья мошь превзойдет ресурс всех компьютеров мира, вместе взятых.

Итак, «пределы роста» современной техники пока не видны. На пути к познанию ученые лишь «пересаживаются из одного транспорта в другой». В XX веке революцию в обществе совершил компьютер. На протяжении столетия мощность «вычислительной машины» возросла в миллиарды раз. В XXI веке с ней произойдут радикальные перемены. Ее потеснит новейшая, более мошная техника обработки информации, а привычный нам компьютер изрядно преобразится.

Приводимый ниже график позволит судить о перспективах, ожидающих и науку, и рядовых пользователей, привыкших к своим ПК.

Когда компьютеры станут умнее, чем человек?

По оценкам экспертов, в XXI веке появятся первые суперкомпьютеры, чья мошь наконец превзойдет возможности человеческого мозга. Направления научных исканий таковы.

Компьютер на базе ДНК

Самым распространенным видом компьютерных программ является ДНК. В каждой живой клетке протекают сложнейшие информационные процессы. Еще в 1994 году удалось выполнить простейшие счетные операции с использованием специальной ДНК-микросхемы.

Оптический процессор

Фотоны переносят информацию гораздо быстрее, чем электроны. Световые волны, по сравнению с электрическими, отличает целый ряд преимуществ. Так, два световых луча можно скрещивать, это не повлияет на их свойства. Расщепляя световой луч, можно одновременно отправлять почти бесконечное множество сигналов.

Трехмерные микросхемы

Пока что мы используем в основном двухмерные микросхемы. Однако в последние годы, добиваясь экономии места, ученые ведут опыты с микросхемами ступенчатой структуры (stacked chips). Возможности компьютера, полностью оборудованного такими чипами, повысятся во много раз.

Биокомпьютер

Любой многоклеточный организм – это своего рода компьютерная сеть или построенный из протеинов «Интернет». Любое действие, совершаемое нашим организмом, любое ощущение, получаемое им, возникает благодаря электрическим импульсам, переданным по нервным волокнам. Ученые уже сейчас могут выполнять простейшие счетные операции, используя в качестве элемента микросхемы… клетки пиявки.

Квантовый компьютер

Действия подобной машины основаны на энергетических состояниях крохотных атомов. Она может параллельно выполнять невообразимо большое число операций. Хотя математики уже доказали, что квантовый компьютер можно построить, исследования в этой области только начинаются. Ученым предстоит пройти еще долгий путь.

1 – количество операций в секунду; 2 – суммарные возможности всех человеческих мозгов, вместе взятых; 3 – человеческий мозг; 4 – мозг мыши; 5-мозг насекомого; 6 – перфорационная машина; 7 – Zuse Z3; 8-Apple II; 9- Pentium-11- PC; 10- прогноз

Один немецкий автор, пишущий на академические, то есть учебные темы, однажды заметил, что педагогика некогда была искусством, а теперь ей грозит опасность стать наукой. В целом это справедливо: нельзя сводить живое общение к сухой дидактике, к беспристрастной передаче информации. Но этот автор и не подозревал, насколько он был близок к истине в той области, о которой два слова ниже. Она тоже занимается обучением, но не хомо сапиенс – от детей (начиная с яслей) до взрослых (переквалификация).

Это нейропедагогика, и ее научное поле деятельности – искусственные нейронные сети, моделирующие глубины мозга. Как утверждают пионеры этого перспективного направления, главное сегодня не компьютер вместо мозга, а компьютер вместо мира.

Именно он, компьютер, создает необычно насыщенную информацией, и скорее даже виртуальную среду общения. Как и с любой другой окружающей средой, с нею, однако, надо быть осторожнее и не «заиграться» до невозвращения в реальность.

Остается добавить полезные сведения: техника и процесс разработки и наращивания нейронных сетей, отображающих хитросплетения нейронов в нашем головном мозгу, носят современное название (другого не нашлось) – коннекционизм, в крайнем случае с заменой на нейрокомпьютеринг. К ним надо привыкнуть, ведь не сразу и слово нейрохирургия прочно утвердилось в нашем лексиконе.

Американским специалистам-медикам Рою Бэйки и Филиппу Кеннеди из университета Эмори удалось создать электрод, который непосредственно воспринимает импульсы головного мозга человека.

Система пока всего лишь облегчает парализованным больным контакт с внешним миром, но в перспективе может привести к появлению технологий, которые существовали до сих пор лишь в воображении писателей- фантастов.

Электрод, который представляет собой два небольших полых конуса из пористого стекла, имплантируется в кору головного мозга. На поверхность электрода нанесены выделенные из клеток периферической нервной системы вещества, вызывающие рост окружающих электрод клеток и их проникновение внутрь конусов. Этот процесс занимает несколько недель. Электрический сигнал воспринимается находящимися внутри конусов металлическими проводниками, усиливается и передается на компьютер, который отвечает на него перемещениями курсора. Электрод вживляется в участок коры головного мозга, управляющий движениями тела, и больной учится управлять курсором, пытаясь отдавать привычные команды своему неподвижному теперь телу.

Из них один Интернет американского происхождения и глобального охвата изобилует самым разным содержанием и назначением начальных страниц. Определений у Интернета предостаточно: международная, всемирная, всеобщая, информационная, телекоммуникационная компьютерная сеть общения между клиентами, в том числе анонимными, с любыми уровнями знаний и умений .