http://007sbw.cn 2008-05-14 17:33 來源:中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)專家咨詢工作委員會(huì)
飛機(jī)不再害怕墜落,酸乳酪會(huì)向你道早安,而人的意識(shí)將被儲(chǔ)存在超級(jí)電腦里,思想永存。這些奇妙的主張不是來自一名科幻小說家或者水晶球巫師,它們是英國(guó)通訊巨頭企業(yè)英國(guó)電信的未來學(xué)小組領(lǐng)導(dǎo)人伊恩·皮爾森極嚴(yán)肅的預(yù)測(cè)。他認(rèn)為,人類可能在45年內(nèi)發(fā)明超級(jí)電腦,下載人腦信息,讓人類做到真正不朽。
“超級(jí)”計(jì)算機(jī)最新發(fā)展
盡管皮爾森的預(yù)言聽上去還非常怪異,但是,根據(jù)現(xiàn)代電腦科技的發(fā)展速度和推算法原理,這種預(yù)言將可能成為事實(shí)。
以硅片微處理器為核心的電子計(jì)算機(jī)仍牢牢占據(jù)著世界的統(tǒng)治地位,現(xiàn)在世界超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜榜首的“Blue Gene/P”(藍(lán)色基因/P),其處理性能達(dá)到了驚人的3PetaFlops,即每秒可進(jìn)行三千萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算,它是全球首臺(tái)持續(xù)運(yùn)算性能超過1PetaFlop的超級(jí)計(jì)算機(jī)。但有半個(gè)網(wǎng)球場(chǎng)大小的體積、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜且造價(jià)昂貴的Blue Gene/P,讓人很難想像這就是以后計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向。
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)按照“摩爾定律”迅猛發(fā)展,每18個(gè)月左右計(jì)算機(jī)性能就會(huì)提高一倍??茖W(xué)家認(rèn)為,按照這個(gè)速度發(fā)展,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的制造工藝不可避免地要挑戰(zhàn)物理學(xué)極限,并預(yù)言,到2020年,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)在信息儲(chǔ)存和處理方面不可能有大的發(fā)展。那么以硅片微處理器為核心的電子計(jì)算機(jī)要走到盡頭了嗎?光子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī),哪個(gè)將在未來世界稱雄?
光子計(jì)算機(jī)的原理是利用光子取代電子進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸和存儲(chǔ)。在光子計(jì)算機(jī)中,不同波長(zhǎng)的光代表不同的數(shù)據(jù),這遠(yuǎn)勝于電子計(jì)算機(jī)中通過電子“0”、“1”狀態(tài)變化進(jìn)行的二進(jìn)制運(yùn)算,可以對(duì)復(fù)雜度高、計(jì)算量大的任務(wù)實(shí)現(xiàn)快速的并行處理。光子計(jì)算機(jī)將使運(yùn)算速度在目前基礎(chǔ)上呈指數(shù)上升。
而把量子力學(xué)和計(jì)算機(jī)結(jié)合起來的可能性,是1982年由美國(guó)著名物理學(xué)家理查德·費(fèi)因曼首次提出的。量子計(jì)算機(jī)有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn),一是能夠?qū)崿F(xiàn)量子并行計(jì)算,加快解題速度;二是由于量子的疊加效應(yīng),大大提高了存儲(chǔ)能力。量子計(jì)算機(jī)的問世,將在諸多方面突破現(xiàn)有計(jì)算機(jī)模式。甚至,量子計(jì)算機(jī)的外形和輸入輸出方式也可能與現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)迥然不同。
自從1994年提出DNA計(jì)算機(jī)概念以來,世界上所有發(fā)達(dá)國(guó)家都在加緊對(duì)生物計(jì)算機(jī)進(jìn)行研究開發(fā)。DNA計(jì)算機(jī)技術(shù)的誘惑力,在于其和傳統(tǒng)硅技術(shù)相比所具有的巨大存儲(chǔ)能力:一克DNA所能存儲(chǔ)的信息量,估計(jì)可與1萬億張CD光盤相當(dāng);數(shù)百萬億個(gè)DNA分子擁有可感受和回應(yīng)周圍環(huán)境的所有計(jì)算結(jié)構(gòu),可在一個(gè)狹小的表面區(qū)域通過生物化學(xué)反應(yīng)來協(xié)調(diào)工作。這一并行處理能力,據(jù)認(rèn)為可與目前功能最為強(qiáng)大的超級(jí)電子計(jì)算機(jī)媲美。
雖然生物、光子和量子計(jì)算機(jī)的研究還處在實(shí)驗(yàn)階段,但由于它們具有很高的應(yīng)用價(jià)值,各國(guó)政府一直投入巨資進(jìn)行資助。預(yù)計(jì)在未來一二十年內(nèi),這幾種新型計(jì)算機(jī)可取得突破性進(jìn)展。
“電腦?其實(shí)一臺(tái)就夠了”
隨著計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代,互聯(lián)網(wǎng)也在同步迅猛發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)讓世界真正地變成了地球村。“誰掌握了信息,控制了網(wǎng)絡(luò),誰將擁有整個(gè)世界。”美國(guó)著名未來學(xué)家托爾勒早就得出論斷。
計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展,對(duì)互聯(lián)網(wǎng)提出了更高的要求。目前,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)正醞釀革命性轉(zhuǎn)變。日前,日內(nèi)瓦歐洲粒子物理學(xué)中心正研發(fā)新一代網(wǎng)絡(luò)(the Grid),傳輸速度可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)寬頻服務(wù)的1萬倍,下載電影只在彈指之間,其威力之強(qiáng)大,可容許網(wǎng)絡(luò)游戲萬人對(duì)戰(zhàn)、高清視像通訊平民化、全息立體影像隨傳隨送。
上世紀(jì)六七十年代的計(jì)算機(jī),采用的是用戶終端模式,即所有的文件、程序和服務(wù)都運(yùn)行在大型主機(jī)上,用戶通過終端機(jī)遠(yuǎn)程共享。而在計(jì)算機(jī)普及后,人們擁有了獨(dú)立主機(jī)。而現(xiàn)在,似乎劃了一個(gè)圓,隨著計(jì)算機(jī)性能的提高和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的完善,我們又走回到了最開始的起點(diǎn)。
2008年3月17日,谷歌公司CEO施密特訪華時(shí),曾提及計(jì)算機(jī)使用方式的改變,即個(gè)人計(jì)算機(jī)架構(gòu)向“云計(jì)算”發(fā)展。事實(shí)上,不是只有谷歌一家在做“云計(jì)算”,微軟、雅虎、IBM、SUN等計(jì)算機(jī)企業(yè)也都對(duì)此革命性模式投下重注。
那么,神秘的“云計(jì)算”究竟是什么?
“云計(jì)算”可以說是一個(gè)架在瀏覽器(可以說是用戶)和儲(chǔ)存信息(可以說是服務(wù)提供商)之間的橋梁,目的是加快和完善數(shù)據(jù)處理,減少硬件軟件投資。其基本原理是,將計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上,而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中,讓數(shù)據(jù)運(yùn)算加快,實(shí)現(xiàn)分秒之間處理超大規(guī)模的數(shù)據(jù)流量。簡(jiǎn)言之,“云計(jì)算”將使未來的互聯(lián)網(wǎng)變成超級(jí)計(jì)算的樂土。
在“云計(jì)算”得以實(shí)現(xiàn)的情況下,用戶需要的其實(shí)是一個(gè)遠(yuǎn)程桌面,所有的應(yīng)用程序都不需關(guān)閉,任何一臺(tái)可以聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)或者終端只需輸入用戶名密碼,就可以登陸。用戶不用再等待計(jì)算機(jī)漫長(zhǎng)的啟動(dòng),不用再擔(dān)心病毒和黑客攻擊,不需要再花錢進(jìn)行硬件升級(jí),因?yàn)檫@些都會(huì)在“云計(jì)算”的廠商服務(wù)端解決。
可以想像,未來我們將感受到“一切皆虛擬,與地理無關(guān)”的體驗(yàn)。正如《巨大的轉(zhuǎn)變》一書的作者尼克拉斯·卡爾所言,“忘記Thomas Watson那句著名的‘世界上只需要5臺(tái)電腦’的名言吧,其實(shí)一臺(tái)就夠了。”
來源:環(huán)球雜志