Эволюция железа

(Ноябрь 2002)

Среди последних новостей компьютерных технологий промелькнул недавно один любопытный сюжет: об эволюционирующей электронной схеме, которая совершенно случайно и независимо от воли изучавших ее поведение инженеров самостоятельно переизобрела конструкцию радиоприемника.

motherboard

Дело происходило в английском университете Сассекса (г. Брайтон), где последние лет десять занимаются проблемами эволюции самоорганизующейся электроники. Ну а нынешняя история дает удобный повод поближе познакомиться с этой областью компьютерных исследований.

Ближе к природе

В научных и инженерных кругах примерно с 1960-х годов циркулирует идея о том, что электроника могла бы эволюционировать к более совершенным компьютерам или роботам – подобно тому, как в природе эволюционное развитие сравнительно простых организмов привело к появлению человека и других сложных биологических систем.

Биология вообще служит для компьютерщиков источником вдохновения. Опираясь на модели мозга, к примеру, они разработали нейронные сети, особо хорошо проявившие себя в задачах распознавания образов — от рукописного текста до отпечатков пальцев.

На основе принципов генетики были разработаны способы для скрещивания и мутации программ, что позволило программам-потомкам конкурировать друг с другом в создании “особей, наиболее приспособленных” для решения некоей конкретной задачи. Такого рода генетические алгоритмы успешно используются при эволюционной разработке программ во множестве самых разнообразных областей, будь то создание произведений искусства или выбор наиболее перспективных акций на фондовой бирже.

Однако, в начале 1990-х годов у молодого англичанина Адриана Томпсона (Adrian Thompson), в ту пору аспиранта и сотрудника Центра вычислительной науки и роботехники Сассекского университета, сложилось убеждение, что таким технологиям не хватает одного весьма важного качества. Все они были слишком жестко ограничены правилами, изначально предложенными конструкторами чипов и разработчиками программного обеспечения.

Читать «Эволюция железа» далее

Умная пыль на сапогах

(Февраль 2003)

smartdust

Четыре года назад (в 1999) американские ученые военного исследовательского агентства DARPA выдвинули концепцию «умной пыли» (smart-dust). Суть идеи в том, чтобы разбрасывать над зоной боевых действий многие тысячи крошечных сенсоров-радиопередатчиков, которые незаметно для противника станут отслеживать все его перемещения и действия.

Предполагалось также, что простенькие по отдельности сенсоры будут самоорганизовываться в наделенную определенным интеллектом сеть, которая уже сможет сама производить фильтрацию и первичную обработку собранных данных, дабы переправлять командованию лишь существенную информацию.

В момент первой публикации идея «умной пыли» представлялась многим скорее фантастикой или, по крайней мере, делом отдаленного будущего. Однако сама концепция вызвала в компьютерном сообществе большой интерес, породила несколько нетривиальных проектов и множество открытых публикаций о невоенных приложениях технологии.

smartdust-mote

Одной из самых плодотворных разработок в этом направлении стал совместный проект Калифорнийского университета в Беркли и корпорации Intel, в рамках которого созданы умные сенсоры Motes («пылинки») с собственной операционной системой TinyOS и базой данных TinyDB (webs.cs.berkeley.edu).

Читать «Умная пыль на сапогах» далее

Новый УММ, или Универсальная Мем-Машина

(Март 2015)

0-memcomputer

В февральском номере журнала Scientific American опубликована примечательная статья – о новых, поразительно эффективных в энергопотреблении и очень быстрых в вычислениях «мемкомпьютерах», работающих на основе таких электронных компонентов, которые по своей функциональности ближе к нейронам мозга, нежели к транзисторам («Just Add Memory» by Massimiliano Di Ventra and Yuriy V. Pershin, SciAm, February 2015).

Авторами данной работы являются лидеры итальянско-российской команды ученых, давно обосновавшиеся в США и, соответственно, выступающие от американских университетов. А первое, что бросается в глаза – это название публикации, «Просто добавьте памяти», подозрительно похожее на слоган очередной рекламной кампании по продвижению нового восхитительного товара на потребительский рынок.

К сожалению, в похожей тональности выдержан и почти весь остальной текст статьи, напирающей на экономические выгоды и весьма настойчиво намекающей всем потенциальным инвесторам, что пора бежать вкладывать деньги в новейшую перспективную технологию. Неприятный осадок от столь коммерческой подачи материала о большом научном достижении, конечно же, остается.

Нынешние проблемы с финансированием науки общеизвестны, поэтому акценты, расставленные то ли авторами, то ли редакцией журнала, вполне объяснимы. Но это отнюдь не означает, что рассказывать о новых и однозначно интересных вещах в науке теперь нужно только так.

Собственно статью Ди Вентры и Першина в ближайшем будущем непременно переведет и напечатает журнал «В мире науки» (русскоязычная версия Scientific American), где все желающие смогут с ней ознакомиться и сами. Ну а здесь имеет смысл рассказать о мемкомпьютерах несколько иначе. С опорой, естественно, на тот же комплекс результатов от исследователей-пионеров, но только результаты эти взяты из публикаций в сугубо научных журналах – без назойливо-коммерческой обертки «популяризации».

Читать «Новый УММ, или Универсальная Мем-Машина» далее

Без права на ошибку

(Февраль 2014)

В том, что рано или поздно роботы займут важное место в нашей жизни, никто, в общем, и не сомневается. Но вот следует ли приближать данный момент именно так, как это делается сейчас, сомнения имеются, причем немалые.

Atlas-x3c

Финт Курцвейлом

Более года тому назад, в середине декабря 2012, мир с удивлением узнал, что один из важных руководящих постов в компании Google — директора по инжинирингу — занял известный футуролог и изобретатель Рэй Курцвейл (Ray Kurzweil).

Такое кадровое решение, принятое в корпорации-гиганте, многим показалось довольно странным, поскольку вроде бы все в курсе того, какой бизнес обеспечивает для Google гигантские прибыли. Причем все эти дела отнюдь не очевидно пересекались с жизненными интересами нового директора.

Спору нет, Курцвейл пользуется немалым и заслуженным авторитетом как специалист по проблемам искусственного интеллекта, по системам компьютерного зрения и распознавания речи. Но более всего он знаменит вовсе не своими прошлыми заслугами в данных областях, а своими нынешними, скажем так, весьма экзотическими (мерзкими, дикими, чудовищными — оценки здесь даются самые различные) идеями относительно недалекого будущего человечества.

Вкратце, Рэй Курцвейл абсолютно убежден, что наше единственное будущее — это «Технологическая Сингулярность» (создатель этого термина — американский математик и писатель-фантаст Вернор Виндж) как момент истории, когда интеллект компьютеров превзойдет человеческий разум. И вследствие неотвратимости этого, уверен футурист, единственным способом выживания — и бессмертия — человечества как вида является полное слияние людей с роботами. Или иначе — методичное и планомерное превращение нас в киборгов…

На протяжении последних лет одним из главных занятий в жизни Курцвейла была широкая пропаганда этих своих далеко не бесспорных, ясное дело, идей. Вероятно, именно поэтому научно-популярный журнал MIT Technology Review в ответ на неожиданную кадровую новость IT-бизнеса прореагировал с юмором и нескрываемой радостью: «Наняв к себе Курцвейла, Google только что убил Сингулярность. Хвала господу. Теперь у Курцвейла не останется времени на ту чепуху, которой он занимался».

Иначе говоря, было сочтено, что данным маневром руководители Google фактически «подписали курцвейловой Сингулярности смертный приговор», поставив ее главного проповедника заниматься тем, что он делает лучше всего: изобретать все более и более совершенные технологии для реального мира, а не писать свои бредоватые фантастические басни…

Cколь грандиозно ошибочными оказались подобные умозаключения сведущих экспертов, показали итоги прошедшего года.

Когда в декабре 2013 г. стало известно, что Google расширил свое новое и стремительно растущее робототехническое хозяйство, включив в него вот уже восьмую фирму, Boston Dynamics, то вряд ли хоть у кого-то остались вопросы относительно цели приглашения Курцвейла.

Читать «Без права на ошибку» далее

Куда идем?

(Январь 2015)

2001: A SPACE ODYSSEY (1968) GARY LOCKWOOD TTO 016FOH

В последние дни 2014 года на веб-сайте Scientific American, одного из наиболее уважаемых в мире научно-популярных журналов, появилась статья под заголовком «Будет ли инопланетная жизнь обнаружена в 2015?». Иначе говоря, вопрос, прежде обсуждавшийся все больше фантастами, в нынешних дискуссиях ученых уже отчетливо перенесен из плоскости «Если» в плоскость «Когда».

Здесь, впрочем, речь пойдет не совсем об этом. То есть, не о стремительно растущем списке звездных систем, у которых уже обнаружены планеты, в принципе пригодные для жизни. И не о тех планетах-спутниках в ближнем космосе, что уже вполне достоверно располагают жидкой водой и условиями среды для одноклеточных, как минимум, организмов.

Имеется довольно представительный – и устойчиво нарастающий – слой научного сообщества, где наибольший интерес вызывают не простейшие инопланетные формы жизни, а встреча человека с внеземным разумом. Причем у перспективы этой имеется весьма специфический – компьютерный – аспект. И рассказывать о нем тоже лучше не в лоб, по-простому, а несколько замысловато-специфическим образом.

Читать «Куда идем?» далее

Беззаконие роботехники

(Декабрь 2011)

Способны ли люди, постоянно нарушающие общепринятые нормы этики, выработать правила этичного поведения для роботов?

terminators

В декабрьском (2011) номере американского журнала «The Atlantic» опубликована большая аналитическая статья под названием «Доклад об этике для дронов: что рассказал ЦРУ ведущий эксперт по роботам» (“Drone-Ethics Briefing: What a Leading Robot Expert Told the CIA,” by Patrick Lin).

О том, что публикации подобного рода уже определенно необходимы и своевременны, разъяснять с подробностями, наверное, вряд ли требутся. Количество роботов, применяемых в военных конфликтах армиями и спецслужбами разных стран, ныне исчисляется уже десятками (а может и сотнями) тысяч штук. Однако никаких государственных законов или международных соглашений, регулирующих это дело, на горизонте пока не видно.

Как свидетельствуют исследующие данную проблему специалисты, пока что «законы просто безмолвствуют».

Читать «Беззаконие роботехники» далее

Мемристоры: пора ли переписывать учебники?

(Декабрь 2014)

Согласно не столь давним прогнозам для мира инфотехнологий, год 2014 должен был ознаменоваться появлением на рынке новаторских устройств памяти с принципиально иной – мемристорной – основой ячеек. И хотя прогнозы не сбылись, развитие темы мемристоров в любом случае заслуживает не только внимания, но и углубления исследований.

0_four_circuit_elmnts.600

Глядя со стороны, в это довольно сложно поверить, но история физики и электротехники сложилась таким образом, что в 2008 году – впервые со времен Фарадея и начальных опытов с электричеством на заре XIX века – ученым удалось открыть новый компонент электросхем. Причем компонент этот столь же фундаментален, как и три прежних, давно известных – резистор, конденсатор и катушка индуктивности, – на основе которых в принципе возможна эквивалентная реализация для электронных схем любой функциональности.

Более того, даже многоопытные профессионалы, взирающие на историю прихода мемристоров в нашу жизнь как бы «изнутри» мира электроники, до сих пор озадаченно чешут затылки. И не устают поражаться все новым и новым открытиям, которые приносит с собой прежде неведомый для ученых и инженеров «четвертый элемент» электросхем…

Глядя на предмет с иной стороны, впрочем, другие – пусть и менее многочисленные – эксперты призывают коллег и публику не покупаться на рекламно-коммерческую шумиху вокруг новой технологии. А присмотревшись к ней повнимательнее, увидеть, что (а) вещь эта вовсе не новая, и (б) «никакой это не мемристор» на самом деле. Самое же интересное, что и данную позицию подкрепляют логичные доводы, опирающиеся на бесспорные факты.

Читать «Мемристоры: пора ли переписывать учебники?» далее