Μεχρι τωρα (εδω και πολλες δεκαετιες) η επεξεργασια ενος τσιπ σιλικονης στηριζονταν στο μοντελο Von Neuman :
μια συσκευη εισοδου δεδομενων (input device) τροφοδοτει μια επεξεργαστικη μοναδα (CPU) η οποια τροφοδοτει
(μετα απο "σκεψη") μια συσκευη εξοδου δεδομενων. And that's that ..... δηλαδη, σειριακη επεξεργασια δεδομενων.
Ακομα και με τους super-duper 16πυρηνους επεξεργαστες μας (και τα διπλασια threads μεσα τους) ....
ΣΕΙΡΙΑΚΗ ΕΞΑΚΟΥΛΟΥΘΕΙ ΝΑ ΠΑΡΑΜΕΝΕΙ Η ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ. Ακομα και με τα preemptive multitaskings
και με τα execution-out-of-order .... και δεν ξερω τι αλλο μαρκετιστικο κολπακι. Ο πανακριβος σημερινος
υπολογιστης (και τοσο "εξυπνοτερος" του αρχικου ENIAC) ειναι ενας βλακας που πιλοταρει ενα SR-71 !!!!
H IBM (που οπως παντα τρωει την κριτικη της αρκουδας για τις τιμολογιακες πολιτικες και πρακτικες της
και πολυ καλα της κανουμε) εχει επενδυσει ενα απιστευτο ποσο χρηματων σε chips ... που θα βαλουν
το μοντελο Von Neumann στο χρονοντουλαπο της ιστοριας. Το στοιχημα ειναι ΕΞΟΧΩΣ ριψοκινδυνο, αλλα
... μιλαμε για IBM ! Το μοντελο που θα υιοθετηθει (εχει ηδη ξεκινησει απο το 1994 ως IBM ZISC-036)
θα στηριχθει στο μοντελο λειτουργιας των νευρωνων του εγκεφαλου. Γιαυτο και χρειαζεται Τ-Ε-Ρ-Α-Σ-Τ-Ι-Α
πλατη δρομων και λωριδων. Τα αυτοκινητα (δεδομενα) εκει μεσα, θα τρεχουν με σαφως μικροτερη ταχυτητα
αλλα θα ειναι ... 1000000 σε καθε δρομο !!!! Ολα κατα πλατος παρατεταγμενα. Ποσο εξυπνο μπορει να ειναι
κατι τετοιο ? Σε απλη επεξεργασια προσθεσεων, πολλαπλασιασμων και διαιρεσεων ειναι οτι πιο ΗΛΙΘΙΟ.
Ενας τετοιος νευρωνικος επεξεργαστης ισως να μην φτανει καν την ταχυτητα εκτελεσης απλων πραξεων
ενος 386-33 (at best !!!!!). Ομως εκει που θα βγαινει η γλωσσα σε εναν σημερινο i7 η i9 (αναγνωριση
ανθρωπινων χαρακτηριστικων, ΟΛΩΝ των ανθρωπινων χαρακτηριστικων, και συγκριση τους με εναν
αλλο ανθρωπο) ισως να μην ιδρωνει καν ο νευρωνικος ! Γιατι εκει βρισκεται η δυναμη του.
Στην ΣΥΝΤΑΡΑΚΤΙΚΑ παραλληλη επεξεργασια μοτιβων (που δεν θα εξαντλειται στα ανθρωπινα χαρακτηριστικα)
με πλατη επεξεργασιας (αλλα και απλοτητα εντολων, ισως και ΜΙΑΣ μονο εντολης που θα κανει κατι που ΔΕΝ
μπορουν να κανουν οι 1000 και πλεον εντολες μικροκωδικα ενος ARM σημερινου processor) που απλα δεν
υπαρχουν σε σημερινους επεξεργαστες. Απλα .... ΔΕΝ μπορουν !!!!!!!!!!!!!!!! Εχουν βαρυνει κατω απο το πληθος
και την πολυπλοκοτητα της αλληλεπιδρασης τους. Xωρια το φρεναρισμα ενος byte που ξεκιναει απο την μνημη
και θελει να καταληξει στον αντιστοιχο καταχωρητη (register) της CPU. Oτι παθαινει ενα κουνουπι οταν βουταει
με ταχυτητα στον ιστο μιας αραχνης. Το bottleneck ειναι αξεπεραστο (σε βαθος χρονου). End of the road .....
Κανονικα, και μονο η αρχιτεκτονικη προσομοιωσης νευρωνικης λειτουργιας θα επρεπε να ειναι αρκετη
για την ευφυια των (πολυ) αυριανων υπολογιστων. Ομως ... ΔΕΝ ειναι. Χρειαζεται και μια αλλη ιδιοτητα
εξαιρετικα συναρπαστικη και κρισιμη. Tην ΠΙΘΑΝΟΛΟΓΙΑ σε ικανο βαθος και πολλαπλοτητα υποθεσεων
(οχι με την ευτελη καθημερινη ερμηνεια που της δινουμε, αλλα ως μαθηματικου αλγοριθμου !)
Ενας σημερινος υπολογιστης χειριζεται τα δεδομενα με ΠΛΗΡΗ βεβαιοτητα τι υπαρχει καθε στιγμη
μεσα στους καταχωρητες του. Ενα κβαντικος πιθανολογει ! Και πως μπορει να μας βοηθα κατι τετοιο ?
Σε απλες αριθμητικες πραξεις (again) οχι απλως δεν μας βοηθα αλλα μας γυρνα κατι δεκαετιες πισω !
Επιπροσθετα, λογω κβαντομηχανικων ιδιοτητων ο κβαντικος υπολογιστης γεννιεται με την εννοια
του ΛΑΘΟΥΣ δομημενη μεσα στα κυκλωματα του (αν και θα περιορισθει ΠΟΛΥ αυτο, μελλοντικα).
Ομως .... σε εναν υπολογισμο βαρυτικης αλληλεπιδρασης 3 σωματων (και ΠΑΡΑΠΑΝΩ) ΞΕΦΤΙΛΙΖΕΙ
στα ορθια τους σημερινους i7 και i9. Γιατι ? .....
Ενας σημερινος υπολογιστης μπορει να δεχθει 65536 διακριτες τιμες μεσα σε ενα word register (2^16).
Oμως, μονο ΜΙΑ τιμη μπoρει να υπαρξει εκει μεσα (ας πουμε, το 13, η το 54, η το 7777, η το 54545).
Στον κβαντικο υπολογιστη, παλι δεχομαστε 65536 διακριτες τιμες σε ενα Qword (quantum word) AΛΛΑ
μεχρι να (ξανα)κοιταξουμε μεσα στο Qword, μπορουν να υπαρξουν (σε υπερθεση) ΚΑΙ οι 65536 τιμες.
ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ. Εχει τεραστια σημασια το "ταυτοχρονα". Γιατι συγκεκριμενες εντολες (IF-THEN-ELSE)
(για να υπολογισουμε ολων των ειδων τους συσχετισμους) στηριζονται στο "κοιταγμα" δυο τιμων
ωστε να προxωρησουμε στον επομενο ελεγχο. Αλλιως, δεν εχουμε ΤΙ να συγκρινουμε με ΤΙ ....
Στον κβαντικο υπολογιστη μπορουμε να ΜΗΝ κοιταξουμε τιμες (οσο βρισκονται σε υπερθεση)
και ΟΣΟ δεν κοιταμε "μεσα στο κουτι" ... μπορουν να υπαρξουν και οι 65536 τιμες !!!!!
ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ, στον ιδιο χρονο ! Στον σειριακο υπολογιστη, αυτο, ειναι απλα .... αδυνατο.
Σημερα, εχουμε φτασει αισιως στα 56 Qbits (δηλαδη, 7 Qbytes !!!!). Oχι μονο αυτο, αλλα
προσπαθουμε να φτιαξουμε κωδικα που να επεξεργαζεται (με ορους κβαντομηχανικης, κατι
που ειναι super-super δυσκολο) και πιο συνθετες πραξεις περα απο την απλη συγκριση
αναμεσα σε 2^56 διακριτες τιμες. Αντιλαμβανεστε καθολου ... το ΟΓΚΩΔΕΣ της ταυτοχρονης
και παραλληλης επεξεργασιας ? Εγω .... ΟΧΙ.
Που ειναι το προβλημα ?
Το προβλημα ειναι οτι ενα κβαντικο τσιπ .... χρειαζεται ψυξη επιπεδου (επιταχυντη) CERN.
Αλλιως χαλαει η υπερθεση (καταρρεει). Επισης, δεν εχουμε πλατια buses δεδομενων (στο βαλε-
βγαλε τιμες). Μονο 16bit !!!!! Aυτο εχει να κανει με την ασταθεια που επιβαλουν οι νομοι της
κβαντομηχανικης στην μετακινηση ενος ηλεκτρονιου (η μιας ομαδας αυτων) οταν τo βαζεις
σε συγκεκριμενες διαδρομες. Καποιο θα σου "την κανει γυριστη" ! Αρχη του Heisenberg ..... !
Με τοση υποτροπη σε λαθη .... πως ειναι δυνατον να περιμενουμε σωστα αποτελεσματα απο
τον Qcomputer ? Δυο τινα : 1) οσες φορες επαναλαβουμε την ιδια πραξη, τοσο περισσοτερο
πλησιαζουμε εναν μεσο ορο τιμης που ειναι και ο ορθοτερος και 2) αναπτυσουμε νεα εργαλεια
και μεθοδους, βασει εξισωσεων κβαντομηχανικης, που θα μειωνουν το λαθος σε ΟΛΑ τα σταδια
επεξεργασιας. Δεν θα το εξαλειφουν ... θα το μειωνουν !
Απο χθες, σκεφτομαι .... ΠΩΣ θα ηταν να ενωθουν οι δυο αυτες τεχνολογιες (νευρωνικοι
υπολογιστες και κβαντικοι) .... METAΞΥ ΤΟΥΣ !!! Τα τεραστια buses του νευρωνικου τσιπ
ειναι απιαστο ονειρο για τον (σημερινο) κβαντικο υπολογιστη (της IBM). Oμως σκεφθειτε αυτο :
Υπολογισμος τροχιων 1.000.000 αστρων στο σφαιρωτο σμηνος του Ηρακλη για τα επομενα
χιλια χρονια (σημερα, δεν μπορουμε ουτε 4 αστρα να υπολογισουμε) και μεσα σε 48 ωρες !!!!
Αποκρυπτογραφηση ενος 128bit AES key .... σε 1 λεπτο !!! Αστυνομια που θα αποφασιζει
αν θα διαπραξεις εγκληματικη ενεργεια (και ποια) ... βασει μορφολογιας προσωπου (σου) !!!
SkyΝet .... becomes self-aware at October 5th, 2050 .... computes human race usefulness ....