İçerik
- Başlangıçta, ENIAC vardı
- Hata Yok, Stres Yok - Hayatınızı Yok Etmeden Hayat Değiştiren Yazılım Yaratma Adım Adım Kılavuzunuz
- Kuantum Hesaplama: Büyük Arası
- Büyük Veriyi Anlamak
Kaynak: Krishnacreations / Dreamstime.com
Paket servisi:
Bilgisayar teknolojisi on yıllardır aynı yolda ilerliyor, ancak kuantum hesaplama ondan önce gelenlerden büyük bir ayrılma.
28 Eylül 2012'de New York Times, çalışan bir kuantum bilgisayarı inşa etmek için yarışta atılım gibi görünen şeyle ilgili olarak "Yeni Bilgisayar Sınıfı Arayışı'nda Avustralyalıların Yükselişi" başlıklı bir hikaye yayınladı.
Bir kuantum bilgisayar tanımı pek çok okuyucuyu cezbedecek olsa da, çalışan bir kuantum bilgisayarın teknoloji dünyasında devrim yaratacağını söylemek yeterlidir.
Bilgisayar teknolojisi, dünyada son 50 yılda yaşadığımız değişimlerin temelini oluşturuyor - küresel ekonomi, internet, dijital fotoğrafçılık, robotik, akıllı telefonlar ve e-ticaret, bilgisayarlara bağlı. O zaman, kuantum hesaplamanın bizi nerelere götürdüğünü anlamak için teknolojinin bazı temel anlayışlarına sahip olmamız gerektiğine inanıyorum.
Başlangıçta, ENIAC vardı
Öyleyse en baştan başlayalım. İlk çalışan elektronik bilgisayar, daha çok ENIAC olarak bilinen Elektronik Sayısal Tümleştirici ve Bilgisayardı. II. Dünya Savaşı'nda topçu yörüngelerini hesaplamak için ABD Ordusu tarafından finanse edilen Pennsylvania Üniversitesi Moore Mühendislik Okulu'nda geliştirilmiştir. (Mühendislik harikası olmasının yanı sıra, ENIAC o zamandan beri birçok büyük BT projesinin izini sürdü, ancak bilgisayar tamamlanmadan sona eren II. Dünya Savaşı için çok geçti.)
ENIAC’ın işleme kapasitesinin kalbi, 17.468 tanesi vakum tüpleriydi. Bir vakum tüpünün sadece iki durumu vardır - kapalı ve açık (ayrıca 0/1 olarak da bilinir) - bilgisayarlar ondalık aritmetik yerine ikilik aritmetik uygular, burada değerler 0'dan 9'a çıkar. Bu bireysel gösterimlerin her birine biraz denir, "ikili basamak" için kısa. (ENIAC tarihi hakkında daha fazla bilgi için, bkz. ENIAC Kadınları: Programlama Öncüleri.)
Aşina olduğumuz rakamları, harfleri ve sembolleri temsil etmenin bir yolunun olması gerektiği açıktı, bu nedenle Amerikan Standart Karakterleri Bilgi Değişimi (ASCII) olarak bilinen Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI) tarafından önerilen bir kodlama şeması, Sonunda standart oldu. ASCII altında, önceden belirlenmiş bir şema altında bir karakter veya bayt oluşturmak için 8 bit birleştiririz. Rakamları, büyük harfleri, küçük harfleri ve özel karakterleri temsil eden 256 kombinasyon vardır.
Şaşkın? Endişelenmeyin - ortalama bir bilgisayar kullanıcısının ayrıntıları bilmesine gerek yok. Burada sadece bir yapı taşı olarak sunulmaktadır.
Daha sonra, bilgisayarlar oldukça hızlı bir şekilde vakum tüplerinden transistörlere doğru ilerledi (William Shockley ve Bell Labs ekibi, transistörlerin geliştirilmesi için Nobel Ödülü'nü kazandı) ve daha sonra, entegre devreler oluşturmak için birden fazla transistörü bir çip üzerine yerleştirme yeteneği. Bu devrelerin çok büyük ölçekli entegrasyon olarak adlandırılan bir çip üzerine binlerce hatta milyonlarca transistör içermesi çok uzun sürmedi. Bu kategoriler: 1) vakum tüpleri, 2) transistörler, 3) IC'ler ve 4) VLSI, bir çip üzerine kaç transistörün sıkışabileceği önemli değil, dört nesil donanım geliştirme olarak kabul edilir.
Hata Yok, Stres Yok - Hayatınızı Yok Etmeden Hayat Değiştiren Yazılım Yaratma Adım Adım Kılavuzunuz
Hiç kimse yazılım kalitesiyle ilgilenmediğinde programlama becerilerinizi geliştiremezsiniz.
ENIAC'ın 1946'da “canlı” hale gelmesinden bu yana ve bu kuşakların tümü boyunca, vakum tüpü tabanlı ikili aritmetiğin temel kullanımı yerinde kalmıştır. Kuantum hesaplama, bu metodolojiden radikal bir kopuşu temsil ediyor.
Kuantum Hesaplama: Büyük Arası
Kuantum bilgisayarlar, atom ve moleküllerin gücünü, silikon tabanlı bir bilgisayardan çok daha hızlı bir şekilde bellek görevlerini işlemek ve gerçekleştirmek için kullanırlar ... en azından teorik olarak. Belirli hesaplamaları yapabilen bazı temel kuantum bilgisayarlar olmasına rağmen, pratik bir model hala birkaç yıl uzakta. Ancak ortaya çıkarlarsa, bilgisayarların işlem gücünü büyük ölçüde değiştirebilirler.
Bu gücün bir sonucu olarak, kuantum hesaplama büyük veri işlemeyi büyük ölçüde iyileştirme gücüne sahiptir, çünkü en azından teorik olarak yapılandırılmamış verilerin toplu olarak paralel işlenmesinde mükemmel olmalıdır.
Bilgisayarlar bir nedenden dolayı ikili işlemlere devam etti: İşe yarayan bir şeyi kontrol etmek için hiçbir neden yoktu. Sonuçta, bilgisayar işlem hızları her 18 ayda bir ila iki yılda bir ikiye katlanıyor. 1965’te, Intel Başkan Yardımcısı Gordon Moore, Moore’un yasaları olarak bilinen ve işlemcilerin yoğunluğunun iki yılda iki katına çıkacağını, işlem hızının iki katına çıkacağını belirttiğini belirten bir makale yazdı. Bu eğilimin 10 yıl süreceğini öngördüğünü yazmasına rağmen, günümüzde - dikkate değer bir şekilde - devam etti. (İkili kalıbı kıran birkaç bilgisayar öncüsü vardır. Neden Üç Kişilik Bilgisayar Değil?)
Ancak işlem hızındaki artış, bilgisayar performansını artıran tek faktörden uzaktı. Depolama teknolojisindeki gelişmeler ve telekomünikasyonun ortaya çıkışı neredeyse eşit öneme sahipti. Kişisel bilgisayarların ilk günlerinde, disketler 140.000 karakter, aldığım ilk sabit disk ise 10 milyon karakter tuttu. (Ayrıca 5.500 dolara mal oldu ve bir masaüstü bilgisayar kadar büyüktü). Neyse ki, depolama kapasitesi çok daha büyük, daha küçük, daha hızlı, daha hızlı ve daha ucuz.
Kapasitedeki büyük artış, daha önce sadece yüzeyini çizebileceğimiz veya hiç giremediğimiz alanlarda bilgi toplamamızı sağlar. Bu, diğerleri arasında hava durumu, genetik, dilbilim, bilimsel simülasyon ve sağlık araştırması gibi birçok veri içeren konuları içerir.
Büyük Veriyi Anlamak
Artan oranda, büyük veri kullanımları, işlem gücündeki tüm kazanımlara rağmen, bunun yeterli olmadığını buluyor. Topladığımız bu muazzam miktarda veriyi anlamamız mümkün olacaksa, onu analiz etmenin ve işlemenin daha hızlı bilgisayarlarını sunmanın yeni yollarına ihtiyacımız olacak. Kuantum bilgisayarlar harekete geçmeye hazır olmayabilir, ancak uzmanlar her ilerlemesini bir sonraki bilgisayar işleme gücü seviyesi olarak izliyorlardı. Kesin olarak söyleyemeyiz, ancak bilgisayar teknolojisindeki bir sonraki büyük değişiklik bizi şu ana kadar taşıyan silikon yongalardan gerçek bir ayrılma olabilir.