Прогнозы на будущее

 Каждый из нас поражается каждый раз, когда новые компьютеры становятся более мощными и могут поддерживать больше функций. Только что компьютеры стали компактными, и снова компьютеры сделают следующий гигантский шаг в течение нескольких лет. Мы видели, как компьютеры уменьшаются в размере, как размер микрочипов становится меньше и меньше. Теперь ученые знают, что мы можем уменьшить размер тех же самых микрочипов до размера одного атома! Ниже приведены некоторые из самых интересных достижений в компьютерных технологиях.

 Квантовые компьютеры – будущее.

Сверхъестественный мир квантовой механики не подчиняется законам общей классической физики. Квантовый бит (qubit) не существует в типичных 0 или 1-бинарных формах сегодняшних компьютеров – квантовый бит может существовать в одной из них или же в обеих системах одновременно. Это едва ли заметное различие и есть причина, почему квантовые транзисторы дают возможность компьютеру работать в 1 000 000 000 раз быстрее, чем сегодняшние компьютеры! Если вы думаете, что компьютер, работающий при 4 ГГц, быстр, то опробуйте компьютер будущего, работающий при 40000 ГГц. Одновременно с существованием множества препятствий, которые необходимо преодолеть, каждый день открываются новые методики и совершаются новые открытия. Многие люди думают, что квантовые компьютеры могут стать действительностью в течение всего нескольких 5-10 лет.

 Прогресс оптических и фотонных компьютеров.

Оптические компьютеры в работе своей используют скорость света, а не скорость электричества, что делает их наилучшими проводниками данных. Электричество передвигается со скоростью, приблизительно равной 1/10 скорости света, но оптические или фотонные транзисторы смогут работать в тысячи раз быстрее, чем компьютеры сегодняшнего поколения. Уже достаточно распространены оптоволоконные кабеля, но скоро оптика будет использоваться всего лишь в качестве компьютерных выключателей. Отдельные фотоны могут быть направлены на создание выключателя (типа ВКЛ/ВЫКЛ), используемого в транзисторах. Но в отличие от электричества световые лучи могут пересекать друг друга (проходить сквозь друг друга), устраняя необходимость использования больших систем традиционной электропроводки. Это позволит оптическому компьютеру быть такого маленького размера, какой необходим для какой-либо определённой задачи.

 Nanodot Storage – новый жёсткий диск

Nanodot может быть в 50 миллимикронов шириной и располагать северным и южным полюсами. Он может реагировать на наружные изменения, что делает его главным кандидатом на роль запоминающего устройства. Сегодняшние исследования показали, что объём nanodot дисков может в100 раз превышать вместимость существующих на сегодняшний день жёстких дисков, при этом занимая намного меньше пространства. Nanodot Storage уже совсем близко, и он точно произведёт революцию в сфере сегодняшнего хранения информации.

 Spintronics - другое многообещающее, но до сих пор невероятный тип устройства хранения информации.

Настоящая память компьютеров имеет ограничения в том, что производственные процессы приближаются к пределам размеров транзисторов. Помимо этого, оперативная память компьютера (резерв временной памяти) теряет информацию при выключении компьютера. Сейчас же, когда мы можем рассматривать вещи с квантового уровня, появляются новые возможности. Одна сфера, называемая «Spintronics», измеряет вращение электрона. Что привлекает, это то, что даже когда компьютер выключен, информация, содержащаяся во временной памяти, не теряется. Память Spintronic работает всего с несколькими атомами, находящимися на поверхности, созданной газовой средой (арсенид галлия или индия), которая является на сегодняшний день перспективным новым материалом.

 Нано трубки и графин вместо силиконовых чипов

Сегодняшние компьютерные чипы располагаются на силиконовой жидкости, но будущий компьютер будет использовать для этих целей нано трубки. Толщина графиновых листов – всего один атом, а нано трубки – это скатанный в трубочку графиновый лист с диаметром всего в один миллимикрон. Их считают будущим производства транзисторов, потому что эти структуры имеют отличные свойства, такие как электропроводность, отличные силовые и тепловые свойства также они могут использоваться для многих других типов материалов.

 Баллистические технологии - отклонение электронов как в игре в пинбол

Баллистический транзистор отклонения преломляет близлежащие атомы и представляет собой новый тип компьютерных транзисторов. Этот атомный транзистор может работать на терагерцовых скоростях, примерно в тысячу раз быстрее любого сегодняшнего компьютера, как было заявлено дизайнерской группой Rochester team, занимающейся технологиями. Компьютерные чипы, сделанные при помощи технологии BDT будут просты в производстве и будут следующей волной компьютерных технологий.

 Технологическая сингулярность

«В течение ближайших тридцати лет у нас появится техническая возможность создать сверхчеловеческий интеллект. Вскоре после этого человеческая эпоха будет завершена».

Технологи́ческая сингуля́рность — предполагаемая точка в будущем, когда эволюция человеческого разума в результате развития нанотехнологии, биотехнологий и искусственного интеллекта ускорится до такой степени, что дальнейшие изменения приведут к возникновению разума с намного более высоким уровнем быстродействия и новым качеством мышления.

По мнению некоторых авторов, придерживающихся этой теории, технологическая сингулярность может наступить примерно к 2030 году. Однако, её наступление не означает конца истории, скорее наоборот — будет окончена Предыстория человечества, и положено начало настоящей его Истории.

Есть гипотеза, что явно выраженной точки сингулярности, с острым кризисом, не будет. Развитие идет по S-образной кривой, и уже в ближайшее время начнётся торможение. А точка «сингулярности» — это такая точка на графике развития, в которой её скорость максимальна (середина S-образной кривой).

 Возникновение искусственного интеллекта

Искусственный интеллект или будет создан людьми, или самозародится в сети (эмержентная эволюция). Искусственный интеллект будущего будет иметь следующие преимущества над интеллектом человека:

1. скорость распространения сигналов между нейронами — 100 м/с, а между микросхемами — 300 000 км/с (скорость света), при этом и время срабатывания у нейронов мозга человека примерно в миллиард раз меньше по сравнению с кремниевыми элементами (на сегодня) и этот разрыв продолжает нарастать;

2. количество нейронов в мозгу человека ~ 10 миллиардов, у ИИ — практически без ограничений;
3. срок функционирования ИИ скорее всего соизмерим со сроком жизни звезды (миллиарды лет), в частности, например, вследствие возможного переписывания «души» — программы ИИ из одной электронной среды в другую;
4. при управлении цивилизацией не будет сказываться «человеческий фактор» (у любого человека всегда есть недостатки, а так же, возможно, непонимание приоритетов развития);
5. непосредственная «вживляемость» ИИ в электронно-компьютерные сети, всё более опутывающие планету (то есть мгновенная одновременная обработка и управление миллиардами каналов).

В последние десятилетия в мире развивается новая прикладная область ИИ, специализирующаяся на искусственных нейронных сетях, уже дающую применения результатов в реальных приложениях. Нейросети оказались очень эффективными для предсказания временных последовательностей (таких, например, как курс валют или котировки акций), для анализа и оценки рисков, предсказания электропотребления жилищными массивами городов

Помимо инвестиционных задач, искусственные нейронные сети начали широко использоваться в медицинской диагностике. Ведется интенсивное исследование и применение нейрокомпьютерной технологии при создании военной техники.

После обучения нейронная сеть становится моделью, которую можно применить к новым данным с целью прогнозирования

 Будущее компьютерных технологий

Согласно Закону Мура компьютерная микроминиатюризация будет развиваться ускоренными темпами, как и быстродействие вычислительных машин. Стоимость новых заводов по выпуску интегральных схем также будет нарастать. Будут развиваться многоядерные процессоры и мультипроцессорные системы. Дальнейшая ступень эволюции компьютерной техники может привести к развитию биокомпьютеров и квантовых компьютеров.