Нейронные сети

В мире компьютерных технологий концепция нейронных компьютерных сетей стала довольно модной. Архитектура искусственной нейронной сети моделирует нейронную сеть человеческого мозга. Другими словами, большое количество относительно про­стых процессоров объединены аналогично нейронам мозга.

Модель нейронной сети основана на концепции параллельных вычислений (рис. 19.1). В ней используется огромное количество небольших процессоров, в то время как в традиционной компьютерной архитектуре вычисления выполняются од­ним или несколькими мощными процессорами

Предполагается, что нейронная компьютерная сеть составит фундамент искусственного интеллекта, рассматриваемого как вершина развития компьютерных технологий. К кон­цепции искусственного интеллекта мы еще вернемся в конце главы.

Квантовые сети

Основой квантовой теории является концепция неприменимости физических за­конов макромира к явлениям микромира, в котором элементарные частицы вещества составляют атомы и молекулы.

Согласно теориям квантовой механики, субатомные частицы, такие, как электро­ны или протоны, могут существовать во многих состояниях одновременно, т.е пара­метры микрочастицы (скорость, координаты) не определены точно, они являются ве­роятностными величинами. Это положение может радикально изменить способы компьютерной обработки информации. Традиционные компьютеры работают с дво­ичным кодом. Их принцип действия основан на том, что каждый бит информации в конкретный момент времени может находиться только в одном из двух состояний — выключенном (нуль) или включенном (единица).

В то же время в физике микромира квантовый бит (так называемый qubit, q-бит) может в один и тот же момент времени находиться как во включенном, так и в вы­ключенном состоянии. Кроме того, многочисленные q-биты можно некоторым обра­зом связать друг с другом, что позволяет обрабатывать многие значения одновремен­но. На основе теории квантовой физики в современной промышленности работают многочисленные устройства — лазеры, приборы ядерного магнитного резонанса и т.д

Квантовая теория доохватывает представления о ветвящихся вселенных (мультивселенных). Парадоксальные идеи квантовой теории не укладываются в рамки обычного здравого смысла. Например, принцип шредингерова кота, сформулированный знаменитым физиком Эрвином Шредингером (Erwin Schrodinger), утверждает, что кот, на­ходящийся в ящике, может быть живым и мертвым одновременно. В квантовую теорию внесли значительный вклад такие выдающиеся ученые, как Макс Планк (Max Planck), считающийся основателем квантовой теории, Вернер Гейзенберг (Werner Heisenberg) и Нильс Бор (Neils Bohr), теория строения атома которого получила всеобщее признание, хотя Альберт Эйнштейн (Albert Einstein) и не согласен с его взглядами.

Всеобщая связь

Если компьютеры станут действительно вездесущими, то мы достигнем состояния всеобщей связи, т.е. такого положения, когда каждый человек на Земле, желающий по­лучить доступ к глобальной сети, сможет легко установить соединение с Internet. Дос­тичь такого уровня развития довольно сложно, однако в последнее десятилетие мы двигались к этой цели быстрыми темпами.

Согласно последним исследованиям количество пользователей глобальной сети Internet начиная с 1995 года удваивалось каждый год (см. www.e-land.com). Если эта тенденция сохранится, то всеобщая (или почти всеобщая связь) станет реальностью довольно скоро. Следует ожидать, что в течение следующих двух десятилетий соединение с Internet в боль­шинстве домов станет таким же обычным, как сегодня, например, телефон.

Оборудование, программное обеспечение и услуги Internet постепенно становятся все более дешевыми. В начале 1980-х годов персональный компьютер (гораздо менее производительный, чем современный компьютер стоимостью 500 долларов) стоил 10 000 долларов, а коммутируемое соединение со службой в реальном времени (например, CompuServe) с потрясающей для тех лет пропускной способностью 900-1 200 бит/с стоило более 20 долларов в час. Сегодня мощный мультимедийный персо­нальный компьютер со всеми периферийными устройствами стоит не более 3 000 долларов, а базовые устройства и программы, обеспечивающие соединение с Internet, продаются не более чем за несколько сотен долларов. Провайдеры услуг In­ternet предоставляют учетные записи с неограниченным коммутируемым доступом всего лишь за 10 долларов в месяц, аренда скоростных линий DSL (Digital Subscribe Line) и учетных записей кабельных модемов, равноценных линии Т-1, стоят менее 50 долларов в месяц. Во многих регионах провайдеры предоставляют даже бесплатные услуги Internet, окупаемые за счет рекламы.

В ближайшем будущем Internet будет интегрирована в нашу повседневную жизнь в значительно большей степени, чем сейчас. Чтобы войти в киберпространство, не нужно будет садиться за клавиатуру и загружать компьютер. Фактически устройства оперативного доступа в Internet существуют уже сегодня.

Беспроводные средства доступа в Internet посредством сотовых телефонов и портатив­ных компьютеров пока еще не получили широкого распространения, однако их популяр­ность быстро растет. Некоторые пейджеры фактически представляют собой небольшие компьютеры, способные принимать сообщения электронной почты. Недалек то час, когда Internet будет состоять из самых разнообразных устройств коммуникации, многие из кото­рых будут лишь весьма отдаленно напоминать традиционный компьютер.