|
Suniy intelekt so’nggi rivojlanishi
| | bet | 2/5 | | Sana | 22.07.2024 | | Hajmi | 4,04 Mb. | | #268218 |
Bog'liq 21-maruzaSuper kompyuterlar (TOP 500 kompyuterlar)-juda katta tezlikni talab qiladigan va katta hajmdagi masalalarni yechish uchun mo`ljallangan bo`ladi. Bu kompyuterlar bir sekundda 10 trillionlab amal bajaradi.
Shunday qilib, 4 yadrosi (Core 2 Quad) va 3,5 GGs chastotasida ishlaydigan protsessor uchun nazariy ishlash chegarasi 4x4x3,5 = 56 gigaflops va 2 yadrosi (Core 2 Duo) bo'lgan va 3 GHz chastotasida ishlaydigan protsessor uchun — 2x4x3=24 gigaflops,
Superkompyuterlar kvant mexanikasi, ob-havoni bashorat qilish, neft va gazni qidirish, molekulyar modellashtirish, fizik simulyatsiyalar, aerodinamika, yadro sintezini tadqiq qilish va kriptoanaliz kabi maʼlumotlarni koʻp talab qiladigan va hisoblashni talab qiladigan ilmiy va muhandislik maqsadlarida qoʻllaniladi.
Hozirda roʻyxatda birinchi oʻrinni egallagan Frontier superkompyuter giganti(1,194 petaFLOPS (1.2 exaFLOPS) HPE Cray tomonidan yaratilgan — 2022-yilda internetga kirishi bilan dunyodagi birinchi exascale kompyuteriga aylandi. Olimlar dastlab Frontier’dan saraton tadqiqotlari, dori-darmonlarni kashf qilish, yadroviy sintez, ekzotik materiallar, dizayn uchun foydalanishni rejalashtirishgan. IEEE Spectrum ma'lumotlariga ko'ra, super samarali dvigatellar va yulduz portlashlarini modellashtirish.
Kvant kompyuterlari - kvant hisoblashlarga asoslangan zamonaviy kompyuterlardir. Bu kompyuterlar hozircha yaratilish va mukammalashtirish jarayonida bo'lib, hozircha olimlarning laboratoriyalaridan tashqariga - ommaviy ishlab chiqarishga qo'yilmagan. Kvant hisoblashlari - kvant kompyuterlarida hisob-kitoblarni bajarishda kvant superpozitsiyasi va kvant chigalligi kabi kvant holatlarining kollektiv xossalarini qo'llashdan iborat.
Kvant kompyuterlari, masalan, kriptografiyada juda keng qo'llanadigan katta sonlarni tub ko'paytuvchilarga ajratish kabi ma'lum bir muammo va masalalarni oddiy kompyuterlariga nisbatan ancha tez bajaradi. Kvant hisoblashlarini bajarishni o'rganish kvant informatikasi soxasining bir qismiga kiradi. Kvant kompyuterlarida kvant hisoblashlarni bajarish yaqin kelajakda farmatsevtika, ma'lumotlar xavfsizligi, ilm-fan va boshqa soxalarida o'z tatbiqini ko'rsatishi kutilmoqda.
Hozirda dunyodagi yetakchi IT-kompaniyalarda o‘ta kuchli superkompyuterlar mavjud va ular axborotni 50 petaflops tezlik bilan qayta ishlay olish quvvatiga ega. Ma'lumot uchun: 1 petaflops - soniyasiga 1 trillion operatsiya bajaradigan jarayondan 1000 tasi demakdir
Kompyuterning qay darajada kuchli ekani aynan prosessorga bog‘liq bo‘ladi. IT-mutaxassislar slengida “tosh” deyiladigan ushbu matoh o‘zi ham minglab sondagi tranzistorlardan tuzilgan bo‘ladi. Tranzistor bu sistemaning eng sodda tarkibiy birligi bo‘lib, u qaysidir ma'noda - “o‘chirib-yoqish” uskunasi (pereklyuchatel) ga o‘xshaydi. Tranzistor ikki xil holatdan birida bo‘lishi mumkin. Ya'ni, u yoki “yoniq” yoki, “o‘chiq” bo‘ladi.
Kompyuterni qanchalik darajada kuchli qilmoqchi bo‘lsak, uning uchun shunchalik darajada ko‘p tranzistorlar kerak bo‘ladi. Ishlab chiqaruvchilar, yildan-yilga tranzistorlarning o‘lchamlarini imkon qadar kichik qilishga urinib kelishdi va hozirda bu o‘lchamlar mikrometr (ya'ni, 10–6) o‘lchamlarigacha ixchamlashgan. Maqsad esa, yaxlit prosessor ichiga imkon qadar ko‘p tranzistor sig‘dirish va bu orqali, prosessorning ishchi quvvatini imkon qadar orttirishdir.
prosessorda ichida joylashadigan millionlab tranzistorlarning ishlash tamoyili
Kvant tranzistorining ishlash tamoyili asosida superpozitsiya holati yotadi.
Taqqoslash uchun quyidagi misolni keltiraman:
Agar biz 4 ta oddiy tranzistorni oladigan bo‘lsak, ularning hammasi uyg‘unlikda ishlasa, 0 va 1 raqamlarining turli ketma-ketligidan iborat 16 xil turli kombinatsiyani bir martadan, navbat bilan ijro qila oladi. Quyidagi gif-rasm shuni ko‘rsatmoqda:
Endi, xuddi shu misoldagi oddiy tranzistor o‘rniga, kvant tranzistori (kubit) oladigan bo‘lsak, ular mazkur 16 xil kombinatsiyani navbatma-navbat, ketma-ket tartibda emas, barki, bitta vaqt birligining o‘zida, ya'ni, birvarakayiga ijro qilishi mumkin. Bu esa vaqtni tejashning o‘zidan 16-karra yutiladi deganidir! Quyidagi gif-rasm aynan shu jarayonni ifodalaydi.
Albatta, aytilayotgan kvant kompyuterlari uchun kvant tranzistorlarini ishlab chiqish juda-juda murakkab va serxarajat ish. Bunda olimlar kvant mexanikasi qonuniyatlari amal qiladigan subatom zarralar bilan ishlashlariga to‘g‘ri kelishidan tashqari, kvant kompyuterlari bilan inson o‘rtasida muloqot o‘rnatadigan maxsus dasturiy ta'minotni ishlab chiqish masalasi ham yuzaga chiqadi.
Ya'ni, endilikda kvant kompyuterlari uchun dasturlar, operatsion tizimlar va turli boshqa ilovalar ishlab chiqishga xizmat qiluvchi maxsus kvant dasturlash tillari va kompilyatorlari ham zarur bo‘ladi.
Lekin bu kubitlar favqulodda darajada nozik bo‘lib, arzimagan shivirlash tovushi to‘lqinlari tufayli, yoki, issiqlik nurlanishi tufayli parchalanib ketadi. Barqaror ishlash uchun, topologik kubitlarga –273 °C harorat zarur.
Kvant kompyuteri uchta asosiy darajadan iborat bo‘ladi: birinchi daraja - kvant kompyuterining o‘zi. U mutlaq nol haroratga yaqin bo‘lgan o‘ta past haroratlarda turuvchi kubitlardan iborat bo‘ladi.
|
| |
