На пути к интеллектуальным компьютерам

Необходимость создания интеллектуальных компьютеров осознана давно. Как мы уже отмечали, важную роль здесь сыграли пророчества А. Тьюринга. Он не только предсказал в конце 40-х гг. неизбежность появления интеллектуальных компьютеров, но и указал конкретные пути достижения этой цели. Однако первые проекты интеллектуальных компьютеров появились лишь через 30 лет.

В конце 1978 г. Министерство внешней торговли и промышленности Японии выделило средства для разработки проекта интеллектуальных компьютеров под названием "Пятое поколение". Практическая работа над проектом началась в 1982 г. под руководством X. Карацу. Формулируя новые требования к интеллектуальным компьютерам, он писал: "...люди - существа мягкие. Поэтому много неприятностей может возникнуть у этих мягких существ при взаимодействии с твердыми компьютерами. С этой точки зрения компьютер пятого поколения должен работать так, чтобы во всем соответствовать человеку, в противоположность сложившейся ситуации, когда человек должен осваивать компьютер, подлаживаясь под него".

Исходя из этого был сделан вывод о том, что компьютерам пятого поколения необходимы: интеллектуальный интерфейс, системы поиска логического вывода, средства представления знаний, системы управления базами знаний, системы понимания речи и интерпретации изображений, системы логического и интеллектуального программирования, а также ряд принципиально новых аппаратных и программных средств. Сложность задач, возлагаемых на интеллектуальные компьютеры, требует распараллеливания процессов обработки информации. Поэтому каждый такой компьютер будет включать несколько компьютеров, специализирующихся на выполнении отдельных важнейших функций.

Производительность компьютеров пятого поколения оценивается числом шагов логического вывода в секунду (ЛВС). Каждый такой шаг соответствует 10² - 10⁵ элементарных операций в секунду. Намечаемая производительность интеллектуальных компьютеров составляет 10⁹ ЛВС.

Важным достижением в реализации этого проекта на первом этапе является разработка персонального последовательного компьютера вывода PSI. Он создан в 1983 г. фирмой Мицубиси и использует язык логического программирования ПРОЛОГ. В дальнейшем предполагается разработать компьютер с параллельной обработкой знаний. Значительные результаты получены в области автоматического распознавания и синтеза изображений и речи.

Вслед за Японией разработкой проекта компьютеров пятого поколения занялась Англия. Ее правительство проголосовало за выделение 350 млн. фунтов стерлингов для финансирования этих работ в течение 5 лет. Вслед за этим 12 ведущих компьютерных фирм из Англии, Франции, ФРГ, Италии и Голландии разработали в 1983 г. программу ESPRIT (Европейская стратегическая программа исследований информационной технологии), включающую разработку компьютеров пятого поколения. Аналогичные работы проводятся в рамках стратегической компьютерной программы США. "Комплексная программа научно-технического прогресса стран-членов СЭВ до 2000 г." также предусматривает разработку интеллектуальных компьютеров с быстродействием более 10 млрд. операций в секунду.

Интеллектуализация компьютеров включает два взаимосвязанных аспекта: внутренний и внешний. Внешняя интеллектуализация связана с разработкой все более совершенных моделей, алгоритмов и программ решения интеллектуальных задач. Одновременно развивается и внутренняя интеллектуализация. Она направлена в первую очередь на создание принципиально новой элементной базы компьютеров, разработку их архитектуры, адекватной характеру и сложности интеллектуальных задач, и т. п.

Современные достижения по этим вопросам настолько велики, что можно говорить о начале настоящей компьютерной революции в сфере научно-технического прогресса. Сегодня она коснулась задач умеренной сложности, которые могут быть решены уже имеющимися алгоритмами и программными средствами на базе персональных и профессиональных компьютеров. Однако жизнь выдвигает интеллектуальные задачи очень большой сложности. Они предъявляют к компьютерам такие требования, которым даже лучшие из действующих образцов могут удовлетворить лишь частично. Поэтому назрела потребность в ускоренной интеллектуализации компьютеров.

Успехи микроэлектроники позволили собрать все. компоненты компьютера (процессор, память и т. п.) на одной плате. Более того, сегодня созданы компьютеры на одном кристалле - так называемые транспьютеры. Это открыло принципиально новую возможность создавать интеллектуальные компьютеры на базе большого числа микрокомпьютеров и транспьютеров. В них реализуются принципы параллельной обработки информации, обеспечивающие резкое повышение эффективности решения сложных задач интеллектуального характера.

Опыт эксплуатации многопроцессорных компьютеров показал, что возможность одновременного использования большого числа процессоров для решения сложных интеллектуальных задач очень важна. Но чем больше быстродействие такого компьютера, достигаемое за счет распараллеливания его архитектуры, тем уже класс алгоритмов обработки знаний, которые в ней эффективно реализуются. Отсюда видно, что внутренняя интеллектуализация компьютеров тесно связана с внешней.

Появление многопроцессорных компьютеров с динамически изменяемой архитектурой заставляет пересмотреть весь алгоритмический арсенал решения интеллектуальных задач. Возникает необходимость в согласовании структуры алгоритмов со структурой компьютера, в создании распараллеленных трансляторов и других программных средств.

Колоссальные возможности увеличения быстродействия и эффективности компьютеров заключены не только в "распараллеливании" их архитектуры и алгоритмов обработки информации, но и в создании принципиально новой элементной базы. Ярким примером, иллюстрирующим эту мысль, могут служить оптические компьютеры. Уже создан основной элемент таких компьютеров - оптический аналог транзистора. В нем передача информации осуществляется не электрическими токами, а оптическими лучами.

Идея создания оптических компьютеров интенсивно разрабатывается с 70-х гг. Ее реализация весьма заманчива, так как быстродействие таких машин будет почти в тысячу раз выше, чем у обычных электронных компьютеров. По оценкам специалистов, недалеко то время, когда будет создан оптический компьютер с быстродействием в один триллион (10¹²) операций в секунду. Это связано с тем, что время переключения даже самого быстродействующего современного транзистора превышает одну наносекунду (10^-9 с), а у оптического транзистора (трансфазора) оно составляет одну пикосекунду (10^-12 с). При этом один и тот же трансфазор может выполнять логические операции И, ИЛИ и НЕ - в зависимости от подводимых к нему пучков света.

Трансфазоры позволяют распараллелить обработку информации. Например, в одном кристалле можно сделать несколько оптических каналов, образуемых разными лазерными пучками. Операции, выполняемые в каждом канале, могут быть разными. Это достигается модуляцией лазерных пучков. Если модулированные пучки во всех каналах образовать от одного сигнала, то с этим сигналом можно одновременно произвести несколько логических операций.

Применение оптических элементов может привести

и к другим изменениям конструкции и логической организации компьютеров. Например, могут найти применение элементы, имеющие не два, а много устойчивых состояний. Для программирования компьютеров с такими элементами потребуются методы многозначной логики, удобные для реализации нечетких алгоритмов и трудно формализуемых знаний.

Однако не следует думать, что оптические компьютеры сразу придут на смену электронным. Сейчас создаются разного рода гибридные компьютеры, в которых наряду с электронными большими и сверхбольшими интегральными схемами используются и оптические элементы. Например, для связи между процессорами и компьютерами все шире используются оптические волокна. Они позволяют мгновенно передавать колоссальные объемы информации. Весьма перспективно применение оптических элементов и процессоров для обработки видеоинформации и знаний, заключенных в изображениях.

Сходка с проституткой может пройти уже в данное время. Для сие стоит познакомиться с каталогом нашего веб портала, который разместили шлюхи Иркутска. Тарифы за услуги присущи для мужиков!