Информационное и компьютерное обеспечение. Обзор лекций по информатике. Часть 1. Кадырова Г.Р. - 141 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

141
Тема 9. КОМПЬЮТЕР БУДУЩЕГО – тенденции
Будущее может быть разным, и путей к нему тоже
много, но ни то, ни другое предсказать невозможно.
И все же кое-какие широкие штрихи набросать можно,
причем в большинстве сценариев прогресс приводит к
изменению способа нашего общения, объема информа-
ции, с которой нам придется иметь дело, и, возможно,
даже наших природных
способностей.
Технология микропроцессоров уже приближается к фундаментальным ог-
раничениям. Главную роль в работе компьютера играют электроны. «Оседая» в
ячейках памяти и регистрах процессора, они формируют информацию, с кото-
рой работает пользователь. Но скорость электронов конечна и не очень велика.
И время, которое необходимо электрону для прохождения по системе, стано-
вится
решающей преградой в дальнейшем повышении производительности
компьютеров.
Выход можно найти либо в уменьшении размеров устройств, либо в новом
подходе к их системам. И поскольку уменьшать размеры компьютера беско-
нечно нельзя – в ход идут новые алгоритмы работы и попытки заменить элек-
троны другими частицами.
К технологиям, способным экспоненциально увеличивать обрабатываю-
щую мощность
компьютеров, следует отнести молекулярные или атомные тех-
нологии; ДНК и другие биологические материалы; трехмерные технологии;
технологии, основанные на фотонах вместо электронов; и, наконец, квантовые
технологии, в которых используются элементарные частицы. Если на каком–
нибудь из этих направлений удастся добиться успеха, то компьютеры могут
стать вездесущими. А если таких успешных направлений
будет несколько, то
они распределятся по разным нишам. Например, квантовые компьютеры будут
специализироваться на шифровании и поиске в крупных массивах данных, мо-
лекулярные – на управлении производственными процессами и микромашинах,
а оптические – на средствах связи.
Молекулярные компьютеры. В основе молекулярных компьютеров ле-
жат бистабильные молекулы, которые могут находится в двух устойчивых
тер-
модинамических состояниях. Каждое такое состояние характеризуется своими
химическими и физическими свойствами. Переводить молекулы из одного со-
стояния в другое можно с помощью света, тепла, химических агентов, электри-
ческих и магнитных полей. По сути, эти молекулы являются транзисторами
размером в несколько нанометров.
Благодаря малым размерам бистабильных молекул можно увеличить коли-
чество
элементов на единицу площади. Другим достоинством молекул является
малое время отклика, которое составляет порядка 10
–15
с. Сами бистабильные
переключатели управляются световыми, электрическими импульсами или элек-
трохимическими реакциями. Соединяют функциональные элементы нанотруб-
ки или сопряженные полимеры.

Страницы