Компьютерра, 2005 № 25-26 (597-598) - [21]

Шрифт
Интервал

Этот подход оказался особенно хорош для создания специализированных процессоров, рассчитанных на непрерывное вычисление, предположим, управляющего воздействия в системах управления. Будучи «по природе» аналоговым, такой вычислитель мог решать задачи в реальном времени независимо от объемов вычислений; а будучи цифровым (по элементной базе), он был лишен таких принципиальных недостатков обычных АВМ, как дрейф нуля и шумы операционных усилителей, а также наводок в сигнальных цепях.

Появление широко доступных БИС ПЛИС(Программируемая Логическая Интегральная Схема, еще называется ПЛМ - Программируемая Логическая Матрица) и БМК(Базовый Матричный Кристалл. Обычно отличается от ПЛИС (ПЛМ) наличием на кристалле большого набора базовых элементов ввода-вывода, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, контроллеров стандартных интерфейсов и т. д.) позволило реализовать на одном кристалле довольно сложные схемы стохастических вычислителей, однако широкого распространения они не получили - сказался главный недостаток этой технологии (как и вообще всех аналоговых технологий): неудобство перепрограммирования и слишком сильная «привязка» исполняемого алгоритма к аппаратной части.

«Принцип арифмометра» победил - наступила эпоха универсальных цифровых вычислителей.


Принцип матрешки

Пытаясь представить облик процессора будущего, я постоянно боролся с соблазном начать фантазировать. Еще бы: тут тебе и квантовые вычисления, и ДНК-вычислители, и белковая логика… Квантовые процессоры я бы выделил в отдельную категорию - по единственной причине: им присущи принципиально отличные от других механизмы обработки информации. Все остальное - те же «арифмометры»…

Короче говоря, если в качестве «послезавтрашнего компьютера» вообразить некий «черный ящик», то становится ясно, что дело не в том, на какой элементной базе он построен, а в том, что построено. Какая обрабатывающая среда находится внутри «ящика»?

Вообще, понятие «обрабатывающая среда» довольно абстрактно. Практически это может быть физическая среда, свойства которой дают ей возможность производить вычисления. Кусок стекла, которому придана форма линзы, - уже вычислитель! Он «умеет» вычислять Фурье-преобразование оптических сигналов… Но вот беда: существует так называемый критерий физической реализуемости. В частности, он означает, что не для всякого вычисления можно подобрать (или создать) соответствующую физическую среду. Но даже если критерий физической реализуемости удовлетворяется, практически создать необходимую среду невероятно трудно!

Гораздо продуктивнее моделировать обрабатывающие среды в цифровом виде. Чтобы сделать это, мы должны взять цифровой процессор (любой! хоть арифмометр) и написать для него программу, эмулирующую информационные процессы и структуру нужной нам обрабатывающей среды. Тем самым мы как бы создаем «виртуальную оболочку» вокруг обрабатывающей среды физического уровня, в качестве которой выступает процессор. Что при этом происходит? А вот что: мы преодолеваем критерий физической реализуемости.

Следующий важный вопрос, мимо которого не пройти: что мы хотим получить? Если под «процессором будущего» понимать просто «ну очень быстрый процессор», то, думается, за этим дело не станет. Но, видимо, мы хотим чего-то большего… Чего?

Честный ответ: хотелось бы создать модель себя. По крайней мере, в части восприятия и обработки приходящей извне информации.

А что это значит, если говорить языком технического задания?

Во-первых, быстродействие. Производительность цифровых процессоров зависит от частоты, разрядности и распараллеливания вычислительных процессов. У аналоговых вычислителей таких ограничений нет, но есть много своих специфических «минусов» и существует упоминавшийся выше критерий реализуемости (поскольку аналоговый процессор - это, собственно, физическая обрабатывающая среда «в чистом виде»). А что, если окружить цифровой процессор виртуальной аналоговой «оболочкой»? Из чего ее сделать? Вариант ответа: эта «оболочка» может представлять собой стохастический вычислительный процесс, оперирующий вероятностями, и тогда отпадают ограничения по быстродействию!

Во-вторых, отсутствие необходимости в программировании. Раз нет программирования, следовательно - самообучение? Да. Нейроподобные сетевые структуры. Об их свойствах написаны горы книг, однако сейчас имеет смысл отметить следующее: нейросети - аналоговые обрабатывающие среды, которые мы давным-давно научились реализовывать в качестве «оболочек» над цифровыми процессорами, но… Но при этом нейросети, реализованные в форме программ, оперирующих цифровыми входными сигналами, сами становятся цифровыми, теряя в быстродействии и в качественных показателях. Один из перспективных вариантов разрешения этого противоречия заключается в создании стохастических нейроалгоритмов, позволяющих сохранять аналоговые принципы функционирования нейросетей при цифровом моделировании(Большая работа в этом направлении проводилась в Киевском институте кибернетики им. В. М. Глушкова под руководством академика Н. М. Амосова, в частности, Э. М. Куссулем, А. М. Касаткиным, Л. М. Касаткиной, Т. В. Федосеевой).


Еще от автора Журнал «Компьютерра»
Компьютерра, 2008 № 01-02 (717-718)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Компьютерра, 2007 № 15 (683)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Компьютерра, 2008 № 10 (726)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Цифровой журнал «Компьютерра» 2013 № 18 (171)

ОглавлениеКолонкаПочему мы позволяем нас обманывать, или Грустные размышления об иррациональности политической жизни Автор: Дмитрий ШабановГолубятня: Samsung Galaxy S4 — цидули перебежчика (часть 1) Автор: Сергей ГолубицкийУроки любви к Родине: McAfee патентует технологию обнаружения и блокировки пиратского содержания Автор: Сергей ГолубицкийПодпадает ли астрономия под закон о митингах Автор: Дмитрий ВибеIT-рынокНасколько глупа шумиха вокруг «умных» часов? Автор: Андрей ПисьменныйПромзонаПосмотрите на свалку, которую китайцы превратили в парк Автор: Николай МаслухинЭтот сайт позволяет создать собственное световое шоу на точном макете Токио Автор: Николай МаслухинТехнологииДжипег, подвинься! Веппи как единственный необходимый графический формат Автор: Евгений ЗолотовИнновацииПочему менеджерам российских корпораций не нужны стартапы Автор: Елена КраузоваИнга Нахмансон (Fitting Reality): «Российскому e-commerce не до виртуальности» Автор: Елена КраузоваГидGoogle Now для iOS появился без лишнего шума и уже собирает сведения Автор: Андрей Васильков.


Компьютерра, 2005 № 27-28 (599-600)

Документ создан на основе открытого контента, расположенного по адресуhttp://offline.computerra.ru/2005/599/Размер изображений не менялся, поэтому некоторые могут быть некорректно отображены на неVGA-моделях КПК (особенно скриншоты и таблицы).


Цифровой журнал «Компьютерра» 2012 № 01 (101)

ОглавлениеСтатьиTertium datur: другие компьютеры Автор: Евгений Лебеденко, Mobi.ruИнтервьюПавел Фролов («ГНУ/Линуксцентр») о НПП Автор: Евгений КрестниковА. Самсонов о троичной логике и цифровой археологии Автор: Андрей ПисьменныйКолумнистыВасилий Щепетнёв: Месть индейских вождей Автор: Василий ЩепетневКивино гнездо: Беззаконие роботехники Автор: Киви БердКафедра Ваннаха: Подарки и конструкции Автор: Михаил ВаннахАлександр Амзин: Силой данного мне природой мозга Автор: Александр АмзинВасилий Щепетнёв: Гимн усталому караулу Автор: Василий ЩепетневКивино гнездо: Беззаконие роботехники (окончание) Автор: Киви БердДмитрий Шабанов: Марков и Эволюция человека Автор: Дмитрий ШабановКафедра Ваннаха: Пришельцы на Луне Автор: Михаил ВаннахГолубятня-ОнлайнГолубятня: Даже гоблин ходит в отпуск Автор: Сергей ГолубицкийГолубятня: Железный парад 2011 Автор: Сергей Голубицкий.


Рекомендуем почитать
Газета Завтра 1225 (21 2017)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Российский колокол №7-8 2016

Рада приветствовать авторов и читателей очередного, последнего в уходящем году, номера литературного журнала «Российский колокол», 7-8 выпуск. Для каждого из нас год был по своему разнообразным: кому-то он запомнился яркими событиями и творческим взлетом, кого-то баловал белыми полосами в жизни и работе. Но, а мы, в свою очередь, на протяжении этого года продолжали знакомить вас с талантливыми писателями современности. Авторы, с которыми вы всегда встречаетесь в нашем издании, это не только люди знаменитые, как говорят – «из первых рядов современной литературы», но и только набирающие литературный вес писатели, творчество которых из номера в номер находит свое достойное место на страницах журнала.Вот уже 20 лет «Российский колокол» являет собой своеобразную выставку достижений литературы современности.В новом выпуске мы представляем вашему вниманию высококачественную художественную литературу, объединив произведения рубриками, что дает возможность выбрать по вкусу и верно сориентироваться в наиболее интересных для вас публикациях в каждой отдельно взятой рубрике.


«Если», 2012 № 12 (238)

Адам-Трой КАСТРО. НЕЧИСТЫЕ РУКИНачало карьеры уже известного нашим читателям межгалактического адвоката признано зарубежными любителями фантастики лучшей повестью, опубликованной на страницах журнала «Analog» в прошлом году.Евгений ЛУКИН. ТЕЛО, КОТОРОМУ СЛУЖИШЬ«Производственная повесть» — так определил автор жанр своей новой работы. В рамках «соцреализма», о котором у наших читателей лишь смутные представления, это воистину образцовое произведение. Но, как всегда, с поправкой на парадоксальность прозы любимого писателя.Рик УИЛБЕР.


Цифровой журнал «Компьютерра» 2012 № 48 (148)

ОглавлениеКолумнистыДмитрий Вибе: Заблудшая планета Автор: Дмитрий ВибеВасилий Щепетнёв: Укрепление тары Автор: Василий ЩепетневКафедра Ваннаха: Душа по Пенроузу Автор: Михаил ВаннахГолубятня-ОнлайнГолубятня: Аудиофилия второй волны Автор: Сергей Голубицкий.


Компьютерра PDA N136 (17.09.2011-23.09.2011)

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Ужастик ЕвернотВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Углерод и кремнийДенис Злобин: Пиратство: почему мы перестали ценить информациюСергей Голубицкий: Голубятня: Исход из 1PasswordВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Исчезновение столицыДмитрий Шабанов: Аргумент ХойлаАлла Аршинова: Александр Бондарь (ИЯФ СО РАН) о megascience-проектахВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Удешевить странуЮрий Ильин: После шаттла: "Клипер" и "Русь"Киви Берд: Кивино гнездо: Дежавю, или Хождение по кругуСергей Голубицкий: Голубятня: News360 и ZiteВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Светлая сторона торгаАлександр Амзин: Возникнут модыАндрей Федив: Обзор Windows 8 Developer PreviewВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Демократия хищных вещейДмитрий Вибе: Почтальон сойдёт с ума.


Компьютерра PDA N142 (22.10.2011-28.10.2011)

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Хронотоп детстваВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Колхоз имени Тома СойераЕвгений Лебеденко, Mobi.ru: Микропроцессор Hobbit: на каком языке говорили полуросликиВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Intel в зеркале финансов Киви Берд: Кивино гнездо: Стены и мосты Олег Нечай: Обзор NAS Buffalo Link Station Pro Duo 2 ТВВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Без параллелейЕвгений Крестников: Валентин Макаров (РУССОФТ) о тендере на создание НППВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Выкидуха в боюДмитрий Шабанов: Аргумент ГоссеАлександр Амзин: На отвлечённую темуСергей Голубицкий: Голубятня: Будучи ТАМВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: До двенадцатого знакаДмитрий Вибе: Немного холодной воды у солнцаАндрей Федив: Обзор телефона Apple iPhone 4S.


Компьютерра, 2006 № 19 (639)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Компьютерра, 2006 № 06 (626)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Компьютерра, 2006 № 23 (643)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Компьютерра, 2006 № 30 (650)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.