Александр Альбов. От абака до кубита
Глава 5. Компьютеры настоящего и будущего
жүктеу/скачать 403,91 Kb.
|
Глава 5. Компьютеры настоящего и будущегоАрхитектура компьютера, предложенная фон Нейманом, а до него — Чарльзом Бэббиджем, в общих чертах сохранялась довольно долго, пока её не вытеснила новая концепция общей шины (рис. 11). В этот начальный период проектирования ЭВМ перемены касались скорее дополнительных устройств, расширяющих возможности машины в части ввода/вывода информации, выхода в сеть и связи с различными агрегатами, которыми может управлять компьютер. 
Рис. 11. Архитектура компьютера (архитектура фон Неймана) Разработчики ясно понимали, что писать программы в том виде, в котором они выполняются компьютером, — самый неэффективный способ программирования. Это тормозило применение ЭВМ во всех областях, от теоретической физики до сферы управления финансами, транспортом и производством. Уже в середине 50-х годов XX века, выход был найден: применение алгоритмических языков, облегчающих программирование близких к математическому описанию задач. Первым из них стал язык Фортран (FORTRAN — FORmula TRANslation), разработка которого началась в 1954 г. компанией IBM под руководством Джона Бэкуса (1924–2007). За Фортраном последовал международный проект по созданию языка Алгол (ALGOL — ALGOrithmic Language), затем были разработаны языки Кобол, ЛИСП, ПЛ (PL-1) и т.д. Для математического описания информационной системы нужна была понятная единица измерения. И Клод Шенон нашёл её. Единица информации есть двоичный код или двоичное цифра (binary digit), короче, бит. Шенон приводил стих из Матвея (5:37): «Но да будет слово ваше: да, да; нет, нет; а что сверх этого, то от лукавого». Бит как наименьшее возможное количество информации представляет собой количество неопределённости, возникающее при бросании монеты (подробнее см. Введение в теорию информации). В 1989 году Джарон Ланир, один из известных деятелей киберкультуры и хакерского движения, ввёл словосочетание «виртуальная реальность». Хранение, обработка и передача данных с помощью кубитов (квантовых битов) придаст виртуальной реальности новую степень свободы. Если обычный бит может находиться в одном из двух состояний 0 или 1, то квантовая система, такая, как атом, может находиться в двух состояниях одновременно. В 1981 году Ричард Фейнман подчеркнул, что квантовый компьютер не будет машиной Тьюринга. Это будет что-то совершенно новое. Чарльз Беннет пишет: «Догадка Фейнмана состояла в том, что квантовая система в определённом смысле постоянно рассчитывает собственное будущее». Сет Ллойд, профессор Массачусетского технологического института, так иллюстрирует суть квантового компьютера:1 «Классическое вычисление похоже на сольную партию одного музыкального инструмента — отдельные строки чистых тонов. Квантовое вычисление похоже на симфонию, состоящую из множества тонов, интерферирующих друг с другом». Приводится краткая биография более 70 ученых, связанных с тематикой книги (с древности до наших дней). 1 Полноценный квантовый компьютер является пока гипотетическим устройством, сама возможность построения которого связана с серьёзным развитием квантовой теории в области многих частиц и сложных экспериментов; эта работа лежит на переднем крае современной физики. жүктеу/скачать 403,91 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|