четверг, 3 марта 2011 г.
Доктор Кевин Уорвик — промежуточное звено между человеком и киборгом Этого улыбчивого подтянутого 48-летнего англичанина называют по-разному: “безумный профессор Уорвик”, “пророк эры роботов”, “эксперт №1 в области искусственного интеллекта”… На днях он приобрел и неофициальный, но, конечно, от этого не менее интригующий статус — первый кибернетический организм (киборг) планеты Земля. А “по жизни” доктор Кевин Уорвик — профессор кибернетики университета Рединга (Великобритания). В полном соответствии с этим формальным статусом сфера его научных (да и жизненных, судя по всему) интересов — роботехника, искусственный интеллект и контроль над ним. Впрочем, с контролем как раз дело обстоит почти безнадежно... “Мозг улитки содержит от 50 до 100 нейронов, пчелы — 10 тысяч, собаки — 10 миллионов, человека — 100 миллиардов. У роботов, которые мы делаем в своей лаборатории, 50 эквивалентных нейронов. Кстати, у персонального компьютера (ПК) их около 10 тысяч, — пояснял Кевин Уорвик. — Через пять лет нейронный эквивалент ПК составит 10 миллионов в том же объеме и при том же энергопотреблении, что и сегодня. Как только появится первая машина с интеллектом, близким по мощности к человеческому, у нас уже не будет возможности ее выключить. Бомба с часовым механизмом начнет отсчитывать последние минуты господства человечества. И тогда мы уже не сможем остановить наступление машин”. А пока, в ожидании этого “светлого” будущего, Кевин Уорвик ставит эксперименты по созданию кибернетических организмов... непосредственно на себе. В Оксфорде, в больнице Редклифф, прошла операция по вживлению в левое запястье Кевина Уорвика кремниевого микрочипа площадью около 9 кв. мм. Чудо микроэлектроники на этот раз было соединено сотней микроконтактов непосредственно со срединным нервом. Другими словами, каждый из этой сотни электродов вживлен в человеческий нерв. Выводы этих контактов проложили под кожей и через 15 см вывели в предплечье, где располагается специальный радиоприемник-передатчик электрических импульсов. Так вот и живет теперь человек-чип Кевин Уорвик, — заполняя эфир вокруг себя оцифрованными электрическими флюидами своей собственной нервной системы. До этого нечто подобное делалось в США, — но только на кошках и обезьянах. Однако, понятное дело, внутренний (в смысле — душевный) мир братьев наших меньших не выдерживает никакого сравнения с душевными переживаниями представителей вида homo sapiens. Четыре года назад Кевин Уорвик уже “зашивался” на девять дней электронным микрочипом. Этот чип “общался” с главным компьютером в здании университета Рединга: куда бы ни пошел профессор, перед ним автоматически открывались двери, зажигался свет... Однако теперь, по словам Уорвика, “речь идет не только о двигательных сигналах, но и об эмоциях”. Перспектива действительно захватывающая. По замыслу профессора, оцифрованные сигналы нервной системы можно будет передать на компьютер, а затем вернуть обратно на имплантированный чип. Таким образом компьютер получит возможность непосредственно управлять движениями человека. «Я собираюсь поставить такой эксперимент, — делится своими планами подопытный. — Сначала я выпью вина. Мои движения и эмоции в этом состоянии будут оцифрованы и переданы на ПК. А потом, когда я протрезвею, компьютер пошлет в мою нервную систему эти “пьяные” сигналы. Мне очень интересно, что я при этом буду испытывать». Мало того, “суперцель” Уорвика — соединить через Интернет нескольких человек с имплантированными микрочипами. Таким образом эти киборги смогут обмениваться своими эмоциями. «Что будет в результате, я не знаю, — честно признаётся профессор Уорвик. — Однако думаю, что в итоге мы сможем соединить человеческий мозг с “мозгом” компьютера. И это будет очень скоро». По некоторым вскользь брошенным самим Уорвиком фразам можно предположить, что он уговаривает свою жену, очаровательную блондинку Айрин, стать киборгом №2 (и одновременно женщиной-киборгом №1). Зная темперамент профессора, его напористость и умение убеждать, согласия, очевидно, осталось ждать недолго. Опять же несложно предположить и идею одного из возможных в этом случае экспериментов, который, скорее всего, будет связан со сферой сексуальных переживаний человека. Представляете, что может испытывать киборгша (или кибергиня?), получая на свой микрочип оцифрованные нервные импульсы от своего любимого мужа-киборга, когда он за сотни километров от нее листает, например, свежий номер “Плейбоя”! Но самое поразительное, что все это не такая уж и далекая фантастика. “Следующей ступенью развития технологической цивилизации будет устранение биологических функций человека, — считает академик РАН Эрик Галимов. — Нетрудно предвидеть возможность радикального изменения механизма питания и деторождения, последовательной замены биогенных органов техногенными, постепенное возникновение биотехногенного гибрида”. Если это так, то эксперимент Кевина Уорвика — первый шаг на этом пути...
Пока большинство производителей озадачены реализацией третьего визуального измерения в электронных устройствах, небольшая компания Scent Sciences разработала технологию воздействия на обонятельную функцию человека, а точнее генератор запахов, названный ScentScape. Прибор представляет собой небольшое устройство, подключаемое к компьютеру через свободный USB порт, и способное воспроизводить запахи. Сменный картридж способен выдать 20 различных ароматов вроде запаха леса, моря, цветов, хвои или даже шоколада и корицы. Компания-производитель, заявила о возможности создать и картриджи с другими запахами, что подразумевает возможность, например, выпуска специальных ароматов для фильмов или игр. Учитывая тот факт, что одного картриджа хватает примерно на 200 часов использования, подобная идея не так уж и плоха. За синхронизацию запаха и отображаемой картинки на экране компьютера отвечает специальная программа, а для создания собственных чередовований ароматов можно использовать редактор под названием ScentEditor. С его помощью можно загрузить любой видеоролик, и указать когда и какой запах следует выдавать зрителю. Интересно, что прибор уже продается в американском интернет магазине компании по цене $69,99, а программное обеспечение для создания роликов с запахами обойдется еще в $19,99. http://mobileimho.ru/news/na-zapah.htm
четверг, 24 февраля 2011 г.
Компью́теры пя́того поколе́ния (яп. 第五世代コンピュータ) — широкомасштабная правительственная программа в Японии по развитию компьютерной индустрии и искусственного интеллекта, предпринятая в 1980-е годы. Целью программы было создание «эпохального компьютера» с производительностью суперкомпьютера и мощными функциями искусственного интеллекта. [1]. Начало разработок — 1982, конец разработок — 1992, стоимость разработок — 57 млрд ¥ (порядка 500 млн $).
Этот термин должен был подчеркнуть, что Япония планирует совершить новый качественный скачок в развитии вычислительной техники. Первым поколением считались ламповые компьютеры, вторым — транзисторные, третьим — компьютеры на интегральных схемах, а четвёртым — с использованием микропроцессоров. В то время как предыдущие поколения совершенствовались за счёт увеличения количества элементов на единицу площади (миниатюризации), компьютеры пятого поколения должны были для достижения сверхпроизводительности интегрировать огромное количество процессоров.
Ход разработок представлялся так, что компьютерный интеллект, набирая мощность, начинает изменять сам себя, и целью было создать такую компьютерную среду, которая сама начнёт производить следующую, причём принципы, на которых будет построен окончательный компьютер, были заранее неизвестны, эти принципы предстояло выработать в процессе эксплуатации начальных компьютеров.
Далее, для резкого увеличения производительности, предлагалось постепенно заменять программные решения аппаратными, поэтому не делалось резкого разделения между задачами для программной и аппаратной базы.
Ожидалось добиться существенного прорыва в области решения прикладных задач искусственного интеллекта. В частности, должны были быть решены следующие задачи:
Эту программу предполагалось реализовать за 10 лет, три года для начальных исследований и разработок, четыре года для построения отдельных подсистем, и последние четыре года для завершения всей прототипной системы. В 1982 правительство Японии решило дополнительно поддержать проект, и основало Институт компьютерной технологии нового поколения (ICOT), объединив для этого инвестиции различных японских компьютерных фирм.
В отличие от японцев, задача интеграции огромного числа процессоров и реализация распределённых баз знаний на базе языков типа Пролог не ставилась, речь шла об архитектуре, поддерживающей язык высокого уровня типа Модула-2 и параллельные вычисления. Поэтому проект нельзя назвать пятым поколением в японской терминологии.
В 1988 проект был успешно завершён, но не был востребован и не получил продолжения по причине перестройки и невыгодной для отечественной компьютерной индустрии рыночной ситуации. «Успех» заключался в частичной реализации прототипной архитектуры (в основном, аппаратных средств), однако подобный японскому «большой скачок» в области программирования, баз данных и искусственного интеллекта в рамках этого проекта даже не планировался.
Первая проблема заключалась в том, что язык Пролог, выбранный за основу проекта, не поддерживал параллельных вычислений, и пришлось разрабатывать собственный язык, способный работать в мультипроцессорной среде. Это оказалось трудным — было предложено несколько языков, каждый из которых обладал собственными ограничениями. [3]
Другая проблема возникла с производительностью процессоров. Оказалось, что технологии 80-х годов быстро перескочили те барьеры, которые перед началом проекта считались «очевидными» и непреодолимыми. А запараллеливание многих процессоров не вызывало ожидаемого резкого скачка производительности. Получилось так, что рабочие станции, созданные в рамках проекта, успешно достигли и даже превзошли требуемые мощности, но к этому времени появились коммерческие компьютеры, которые были ещё мощнее.
Помимо этого, проект «Компьютеры пятого поколения» оказался ошибочным с точки зрения технологии производства программного обеспечения. Ещё до начала разработки этого проекта фирма Xerox разработала экспериментальный графический интерфейс (GUI). А позднее появился Интернет, и возникла новая концепция распределения и хранения данных, при этом поисковые машины привели к новому качеству хранения и доступа разнородной информации. Надежды на развитие логического программирования, питаемые в проекте «Компьютеры пятого поколения» оказались иллюзорными, преимущественно по причине ограниченности ресурсов и ненадёжности технологий.
Идея саморазвития системы, по которой система сама должна менять свои внутренние правила и параметры, оказалась непродуктивной — система, переходя через определённую точку, скатывалась в состояние потери надёжности и утраты цельности, резко «глупела» и становилась неадекватной.
Идея широкомасштабной замены программных средств аппаратными оказалась в корне неверной, в дальнейшем развитие компьютерной индустрии пошло по противоположному пути, совершенствуя программные средства при более простых, но стандартных аппаратных. Проект был ограничен категориями мышления 1970-х годов и не смог провести чёткого разграничения функций программной и аппаратной части компьютеров.
Неудачи проекта объясняются сочетанием целого ряда объективных и субъективных факторов: [4]
Возникновение проекта
К моменту начала проекта Япония еще не являлась лидером в области компьютерных технологий, хотя уже достигла большого успеха в реализации компьютеров и приборов, беря за основу американские или английские разработки. Министерство международной торговли и промышленности Японии (MITI) решило форсировать прорыв Японии в лидеры, и с 70-х годов министерство стало строить прогнозы о будущем компьютеров, поручив Японскому центру развития обработки информации (JIPDEC) указать несколько наиболее перспективных направлений для будущих разработок, а в 1979 был предложен трёхлетний контракт для более глубоких исследований, подключая промышленные и академические организации. Именно в это время и появился термин «компьютеры пятого поколения».Этот термин должен был подчеркнуть, что Япония планирует совершить новый качественный скачок в развитии вычислительной техники. Первым поколением считались ламповые компьютеры, вторым — транзисторные, третьим — компьютеры на интегральных схемах, а четвёртым — с использованием микропроцессоров. В то время как предыдущие поколения совершенствовались за счёт увеличения количества элементов на единицу площади (миниатюризации), компьютеры пятого поколения должны были для достижения сверхпроизводительности интегрировать огромное количество процессоров.
[править] Задачи исследования
Главные направления исследований были следующими:- Технологии логических заключений (inference) для обработки знаний.
- Технологии для работы со сверхбольшими базами данных и базами знаний.
- Рабочие станции с высокой производительностью.
- Компьютерные технологии с распределёнными функциями.
- Суперкомпьютеры для научных вычислений.
Ход разработок представлялся так, что компьютерный интеллект, набирая мощность, начинает изменять сам себя, и целью было создать такую компьютерную среду, которая сама начнёт производить следующую, причём принципы, на которых будет построен окончательный компьютер, были заранее неизвестны, эти принципы предстояло выработать в процессе эксплуатации начальных компьютеров.
Далее, для резкого увеличения производительности, предлагалось постепенно заменять программные решения аппаратными, поэтому не делалось резкого разделения между задачами для программной и аппаратной базы.
Ожидалось добиться существенного прорыва в области решения прикладных задач искусственного интеллекта. В частности, должны были быть решены следующие задачи:
- печатная машинка, работающая под диктовку, которая сразу устранила бы проблему ввода иероглифического текста, которая в то время стояла в Японии очень остро
- автоматический портативный переводчик с языка на язык (разумеется, непосредственно с голоса), который сразу бы устранил языковый барьер японских предпринимателей на международной арене
- автоматическое реферирование статей, поиск смысла и категоризация
- другие задачи распознавания образов — поиск характерных признаков, дешифровка, анализ дефектов и т. п.
Эту программу предполагалось реализовать за 10 лет, три года для начальных исследований и разработок, четыре года для построения отдельных подсистем, и последние четыре года для завершения всей прототипной системы. В 1982 правительство Японии решило дополнительно поддержать проект, и основало Институт компьютерной технологии нового поколения (ICOT), объединив для этого инвестиции различных японских компьютерных фирм.
[править] Международный резонанс
Вера в будущее параллельных вычислений была в то время настолько глубокой, что проект «компьютеров пятого поколения» был принят в компьютерном мире очень серьёзно. После того, как Япония в 1970-е годы заняла передовые позиции в бытовой электронике, и в 1980-е стала выходить в лидеры в автомобильной промышленности, японцы приобрели репутацию непобедимых. Проекты в области параллельной обработки данных тут же начали разрабатывать в США — в Корпорации по микроэлектронике и компьютерной технологии (MCC), в Великобритании — в фирме Олви (Alvey), и в Европе в рамках Европейской стратегической программы исследований в области информационных технологий (ESPRIT). [2][править] Параллельный суперкомпьютер МАРС в СССР
В СССР также начались исследования параллельных архитектур программирования, для этого в 1985 году было создано ВНТК СТАРТ, которому за три года удалось создать процессор «Кронос» и прототипный мультипроцессорный компьютер МАРС.В отличие от японцев, задача интеграции огромного числа процессоров и реализация распределённых баз знаний на базе языков типа Пролог не ставилась, речь шла об архитектуре, поддерживающей язык высокого уровня типа Модула-2 и параллельные вычисления. Поэтому проект нельзя назвать пятым поколением в японской терминологии.
В 1988 проект был успешно завершён, но не был востребован и не получил продолжения по причине перестройки и невыгодной для отечественной компьютерной индустрии рыночной ситуации. «Успех» заключался в частичной реализации прототипной архитектуры (в основном, аппаратных средств), однако подобный японскому «большой скачок» в области программирования, баз данных и искусственного интеллекта в рамках этого проекта даже не планировался.
[править] Трудности реализации
Последующие десять лет проект «компьютеров пятого поколения» стал испытывать ряд трудностей разного типа.Первая проблема заключалась в том, что язык Пролог, выбранный за основу проекта, не поддерживал параллельных вычислений, и пришлось разрабатывать собственный язык, способный работать в мультипроцессорной среде. Это оказалось трудным — было предложено несколько языков, каждый из которых обладал собственными ограничениями. [3]
Другая проблема возникла с производительностью процессоров. Оказалось, что технологии 80-х годов быстро перескочили те барьеры, которые перед началом проекта считались «очевидными» и непреодолимыми. А запараллеливание многих процессоров не вызывало ожидаемого резкого скачка производительности. Получилось так, что рабочие станции, созданные в рамках проекта, успешно достигли и даже превзошли требуемые мощности, но к этому времени появились коммерческие компьютеры, которые были ещё мощнее.
Помимо этого, проект «Компьютеры пятого поколения» оказался ошибочным с точки зрения технологии производства программного обеспечения. Ещё до начала разработки этого проекта фирма Xerox разработала экспериментальный графический интерфейс (GUI). А позднее появился Интернет, и возникла новая концепция распределения и хранения данных, при этом поисковые машины привели к новому качеству хранения и доступа разнородной информации. Надежды на развитие логического программирования, питаемые в проекте «Компьютеры пятого поколения» оказались иллюзорными, преимущественно по причине ограниченности ресурсов и ненадёжности технологий.
Идея саморазвития системы, по которой система сама должна менять свои внутренние правила и параметры, оказалась непродуктивной — система, переходя через определённую точку, скатывалась в состояние потери надёжности и утраты цельности, резко «глупела» и становилась неадекватной.
Идея широкомасштабной замены программных средств аппаратными оказалась в корне неверной, в дальнейшем развитие компьютерной индустрии пошло по противоположному пути, совершенствуя программные средства при более простых, но стандартных аппаратных. Проект был ограничен категориями мышления 1970-х годов и не смог провести чёткого разграничения функций программной и аппаратной части компьютеров.
[править] Оценка проекта
С любых точек зрения проект можно считать абсолютным провалом. За десять лет на разработки было истрачено более 50 млрд ¥, и программа завершилась, не достигнув цели. Рабочие станции так и не вышли на рынок, потому что однопроцессорные системы других фирм превосходили их по параметрам, программные системы так и не заработали, появление Интернета сделало все идеи проекта безнадёжно устаревшими.Неудачи проекта объясняются сочетанием целого ряда объективных и субъективных факторов: [4]
- ошибочная оценка тенденций развития компьютеров — перспективы развития аппаратных средств были катастрофически недооценены, а перспективы искусственного интеллекта были волюнтаристски переоценены, многие из планируемых задач искусственного интеллекта так и не нашли эффективного коммерческого решения до сих пор, в то время как мощность компьютеров несоизмеримо выросла;
- ошибочная стратегия, связанная с разделением задач, решаемых программно и аппаратно, проявившееся в стремлении к постепенной замене программных средств аппаратными, что привело к излишнему усложнению аппаратных средств;
- отсутствие опыта и глубинного понимания специфики задач искусственного интеллекта с надеждой на то, что авось увеличение производительности и неведомые базовые принципы системы приведут к её самоорганизации;
- трудности, выявившиеся по мере исследования реального ускорения, которое получает система логического программирования при запараллеливании процессоров. Проблема состоит в том, что в многопроцессорной системе резко увеличиваются затраты на коммуникацию между отдельными процессорами, которые практически нивелируют выгоду от параллелизации операций, отчего с какого-то момента добавление новых процессоров почти не улучшает производительности системы;
- ошибочный выбор языков типа Лисп и Пролог для создания базы знаний и манипулирования данными. В 1980-е годы эти системы программирования пользовались популярностью для САПР и экспертных систем, однако эксплуатация показала, что приложения оказываются малонадёжными и плохо отлаживаемыми по сравнению с системами, разработанными обычными технологиями, отчего от этих идей пришлось отказаться. Кроме того, трудность вызвала реализация «параллельного Пролога», которая так и не была успешно решена; [3][5]
- низкий общий уровень технологии программирования того времени и диалоговых средств (что ярко выявилось в 1990-е годы);
- чрезмерная рекламная кампания проекта «национального престижа» в сочетании с волюнтаризмом и некомпетентностью высших должностных лиц, не позволяющая адекватно оценивать состояние проекта в процессе его реализации.
четверг, 3 февраля 2011 г.
1 поколение ЭВМ
1955—1960
Компьютеры на электронных лампах (вроде тех, что были в старых телевизорах). Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко требовали для себя отдельных зданий, давно стали легендой.
Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон — создатель теории информации, Алан Тьюринг — математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман — автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, — кибернетика, наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер.
(Одно время слово «кибернетика» использовалось для обозначения вообще всей компьютерной науки, а в особенности тех ее направлений, которые в 60-е годы считались самыми перспективными: искусственного интеллекта и робототехники. Вот почему в научно-фантастических произведениях роботов нередко называют «киберами». А в 90-е годы это слово опять всплыло для обозначения новых понятий, связанных с глобальными компьютерными сетями — появились такие неологизмы, как «киберпространство», «кибермагазины» и даже «киберсекс».)
среда, 2 февраля 2011 г.
ЭВМ 2-го поколения
Создание в США 1 июля 1948 г . первого транзистора не предвещало нового этапа в развитии ВТ и ассоциировалось, прежде всего, с радиотехникой. На первых порах это был скорее опытный образец нового электронного прибора, требующий серьезного исследования и доработки. И уже в 1951 г . Уильям Шокли продемонстрировал первый надежный транзистор. Однако стоимость их была достаточно велика (до 8 долларов за штуку), и только после разработки кремниевой технологии цена их резко снизилась, способствовав ускорению процесса миниатюризации в электронике, захватившего и ВТ.
Общепринято, что второе поколение начинается с ЭВМ RCA-501, появившейся в 1959 г . в США и созданной на полупроводниковой элементной базе. Между тем, еще в 1955 г . была создана бортовая транзисторная ЭВМ для межконтинентальной баллистической ракеты ATLAS. Новая элементная технология позволила резко повысить надежность ВТ, снизить ее габариты и потребляемую мощность, а также значительно повысить производительность. Это позволило создавать ЭВМ с большими логическими возможностями и производительностью, что способствовало распространению сферы применения ЭВМ на решение задач планово-экономических, управления производственными процессами и др. В рамках второго поколения все более четко проявляется дифференциация ЭВМ на малые, средние и большие. Конец 50-х годов характеризуется началом этапа автоматизации программирования, приведшим к появлению языков программирования Fortran (1957 г .), Algol-60 и др. http://wiki.mvtom.ru
В 40-х и 50-х годах компьютеры создавались на основе электронных ламп. Поэтому компьютеры были очень большими (они занимали огромные залы), дорогими и ненадежными — ведь электронные лампы, как и обычные лампочки часто перегорают. Но в вторник, 1 февраля 2011 г.
3 поколение ЭВМ
1965—1970
Наконец, в третьем поколении ЭВМ впервые стали использоваться интегральные схемы — целые устройства и узлы из десятков и сотен транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами). В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по всей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной.
В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ — серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM, на основе которого в СССР была разработана серия ЕС ЭВМ.
Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры — небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Известное семейство миникомпьютеров PDP фирмы Digital Equipment послужило прототипом для советской серии машин СМ.
Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственной маленькой детальке большинство компонентов компьютера — что и сделала в 1971 г. фирма Intel, выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только-только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию — ведь микропроцессор является сердцем и душой нашего с вами персонального компьютера.
Но и это еще не все — поистине, рубеж 60-х и 70-х годов был судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть — зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 г . одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С («Си»), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение.
http://school.dentro.ru/evolution/evo_3.php
четверг, 20 января 2011 г.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)
