Олон жилийн туршид компьютер, технологийн салбарт хэд хэдэн бүтээн байгуулалт, нээлтүүд хийгдсэн. Бид анхны компьютерийг бүтээхээс эхлээд өнөөгийн суперкомпьютер хүртэл урт замыг туулсан.
Гэхдээ технологи хэр хурдан хөгжиж байгааг харгалзан нейроморф тооцоолол, квант тооцоолол нь компьютерийн цоо шинэ эрин үеийг эхлүүлэхээр төлөвлөж байна.
Хэдийгээр квант тооцоолол үйл ажиллагаа явуулахын тулд квант тооцооллын зарчмуудыг ашигладаг бол нейроморф тооцоолол нь хүний тархины бүтэц, үйл ажиллагааг дуурайдаг.
Бид шалгана нейроморфик тооцоолол болон квантын тооцоолол, тэдгээр нь бие биенээсээ хэрхэн ялгаатай, эдгээр дэвшилтэт технологиудыг ирээдүйд юу хүлээж болох талаар энэ нийтлэлд илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.
Нейроморфик тооцоолол гэж юу вэ?
Хүний тархины бүтэц, үйл ажиллагааг дуурайдаг компьютерийг нейроморфик тооцоолол гэж нэрлэдэг. Компьютерийн шинжлэх ухааныг мэдрэл судлалтай хослуулсан энэхүү олон талт шинжлэх ухааны зорилго нь мэдээллийг боловсруулахдаа хүний тархитай адил үйл ажиллагаа явуулдаг тооцоолох системийг хөгжүүлэх явдал юм.
Нейроморфик тооцооллын системүүд нь хоёртын өгөгдөл дээр тулгуурладаг ердийн компьютерийн системээс ялгаатай нь тархи мэдээллийг хэрхэн боловсруулдаг вэ гэдгээс сэдэвлэсэн алгоритмуудыг ашигладаг.
Хүний тархи нь мэдээлэл боловсруулахад цахилгаан болон химийн импульс ашигладаг олон тэрбум холбогдсон мэдрэлийн эсүүдээс бүрддэг.
Нейроморф тооцоолох системүүд нь энэхүү бүтцийг дуурайхын тулд тархи мэдээллийг хэрхэн боловсруулж байгаагаас санаа авсан алгоритмуудыг ашигладаг. Энэ нь мэдээллийг илүү үр дүнтэй, үр дүнтэй шингээж, хүнтэй төстэй үйл ажиллагаа явуулах боломжийг олгодог.
Энэ нь хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд нейроморфик тооцооллыг хүний тархи шиг хоорондоо холбогдсон зангилааны сүлжээ гэж авч үзье. Зангилаа бүр өөрийн оролт гаралтын дагуу өгөгдлийг боловсруулдаг бөгөөд зангилаа хоорондын холболтууд нь өгөгдөл дамжуулах чиглэлийг хянадаг.
Нейроморфик тооцооллын системүүд нь хүний тархи хэрхэн ажиллаж, мэдээллийг илүү үр дүнтэй, хурдан боловсруулахад суурилсан алгоритмуудыг ашигладаг.
Нейроморфик тооцооллын эрчим хүчний хэмнэлт нь түүний чухал шинж чанаруудын нэг юм. Нейроморфик тооцоолол Эдгээр системүүд нь бага эрчим хүч зарцуулдаг тул өмсдөг технологи болон бусад зөөврийн төхөөрөмжүүдэд ашиглахад төгс төгөлдөр юм. Хүчтэй CPU, их хэмжээний санах ой шаардагддаг уламжлалт компьютерийн системтэй харьцуулахад эдгээр системүүд нь бага цахилгаан зарцуулдаг.
онцлог
- Нейроморф тооцоолох системүүдийн хувьд a мэдрэлийн сүлжээ Хүний тархины бүтэц, үйл ажиллагаатай маш төстэй загварыг үндэс болгон ашиглаж байна.
- Шуурхай хариу өгөх шаардлагатай робот, автомат машин зэрэг програмуудад энэ нь хамгийн бага хоцрогдолтой байх зорилготой юм.
- Нейроморф тооцоололд суурилсан системүүд нь бодит цаг хугацаанд их хэмжээний өгөгдлийг боловсруулах хүчин чадалтай тул хурдан хариу өгөх шаардлагатай програмуудад ашиглахад тохиромжтой.
- Хүний тархитай ижил төстэй өгөгдлийг боловсруулахад зориулагдсан нейроморфик тооцооллын аргууд нь мэдээлэл боловсруулах үр ашиг, үр ашгийг дээшлүүлдэг.
- Нейроморф тооцоолох систем нь хэд хэдэн ажлыг зэрэг гүйцэтгэх чадвартай тул зэрэгцээ боловсруулалт хийх шаардлагатай програмуудад ашиглах хамгийн сайн сонголт юм.
- Робот техник, жолоочгүй машин, өмсдөг технологи болон бусад салбарууд нь нейроморф тооцооллын системийг ашигладаг олон салбаруудын хэдхэн нь юм.
- Түүний уян хатан, уян хатан архитектур нь алдаа, дутагдалтай байсан ч үргэлжлүүлэн ажиллах боломжийг олгодог.
- Загвар таних, ангилах зэрэг ажлуудыг хийхдээ энэ нь маш өндөр нарийвчлалд хүрч чадна.
- Уламжлалт компьютерийн системтэй харьцуулахад нейроморф тооцоолох системүүд нь бага эрчим хүч зарцуулдаг тул зөөврийн төхөөрөмжид ашиглахад тохиромжтой. Цахилгаан эрчим хүчийг ердийн компьютерийн системд өргөн ашигладаг.
- Шаардлагатай програмуудад ашиглах машин суралцах, нейроморф тооцоолох систем нь өнгөрсөн алдаанаасаа суралцаж, шинэ мэдлэгт дасан зохицож чаддаг тул хамгийн сайн сонголт юм.
Давуу тал
Эрчим хүчний хэмнэлттэй байдал: Нейроморф компьютерийн систем нь бага эрчим хүч зарцуулахаар хийгдсэн бөгөөд энэ нь зөөврийн төхөөрөмжид ашиглахад төгс төгөлдөр болж, эрчим хүчний зардлыг бууруулдаг.
Бат бөх байдал: Нейроморф тооцоолох системүүд нь уян хатан, уян хатан байхаар бүтээгдсэн бөгөөд алдаа, согогийн үед үргэлжлүүлэн ажиллах боломжийг олгодог.
Өндөр нарийвчлал: Загварыг таних, ангилах даалгавруудыг өндөр нарийвчлалтай нейроморф тооцоолох системээр гүйцэтгэж болно.
Сурах чадвар: Одоо байгаа мэдлэг дээрээ тулгуурлан, шинэ оролтод дасан зохицох чадавхаасаа шалтгаалан нейроморф тооцоолох систем нь машин сурах шаардлагатай программуудад ашиглахад төгс төгөлдөр юм.
Бодит цагийн боловсруулалт: Нейроморфик тооцооллыг ашигладаг системүүд нь асар их хэмжээний өгөгдлийг бодит цаг хугацаанд боловсруулах чадвартай тул хурдан хариу өгөх шаардлагатай програмуудад ашиглахад тохиромжтой.
Байг
Нарийн төвөгтэй байдал: Зохион бүтээх, хэрэгжүүлэхэд хүндрэлтэй, хүндрэлтэй байдгаас шалтгаалан нейроморф тооцоолох систем нь тодорхой мэдлэг, туршлага шаарддаг.
Зардал: Нейроморфик тооцооллын системийг хөгжүүлэх, хэрэгжүүлэх нь үнэтэй байж болох бөгөөд энэ нь жижиг байгууллага, хувь хүмүүсийн ашиглах боломжийг хязгаарладаг.
Хязгаарлагдмал хүртээмж: Компаниуд болон хүмүүст нейроморф тооцооллын системийг олж авах, ашиглах нь ерөнхийдөө боломжгүй байдаг тул хэцүү байдаг.
Хязгаарлагдмал боловсруулалтын хүчин чадал: Нейроморф тооцоолох систем нь ердийн тооцооллын системээс бага боловсруулах хүчин чадалтай байж болох бөгөөд энэ нь өндөр гүйцэтгэл шаарддаг зарим програмуудад тохиромжгүй болгодог.
Аюулгүй байдлын асуудал: Нейроморф тооцоолох систем нь аюулгүй байдлын эрсдэлд өртөмтгий байж болзошгүй тул хэрэглэгчид өөрсдийн өгөгдөл, мэдээллээ хамгаалахын тулд урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ авах ёстой.
Та энэ үед нейроморфик тооцоололыг аль хэдийн мэддэг байх ёстой; Одоо квант тооцоололыг ойлгох цаг болсон бөгөөд тэдгээрийн ижил төстэй болон ялгаатай талуудын талаар дараа ярих болно.
Квантын тооцоолол гэж юу вэ?
Квантын тооцоолол нь уламжлалт компьютерээс илүү хурдан бөгөөд үр дүнтэйгээр зарим ажлыг гүйцэтгэх квант физикийн онцлог шинж чанарыг бий болгодог тооцооллын хамгийн сүүлийн үеийн арга юм.
Өгөгдлийг хоёртын хэлбэрээр боловсруулдаг ердийн компьютерээс ялгаатай нь квант компьютерууд нь хэд хэдэн төлөвт нэгэн зэрэг (тэг ба нэг) байж болох квант бит буюу кубит ашигладаг.
Квантын компьютерууд нь шифрлэлт, оновчлол, симуляци зэрэг салбар дахь асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд кубитийн өвөрмөц шинж чанарыг ашигладаг алгоритмуудыг ашигладаг.
Жишээлбэл, квант компьютерууд нь олон тооны тоог хурдан хүчинтэй болгох чадвартай бөгөөд энэ нь орчин үеийн шифрлэлтийн техникийн чухал алхам юм. Тиймээс квант компьютерууд нь маш сайн гүйцэтгэл, аюулгүй байдлын аль алиныг нь шаарддаг програмуудад тохиромжтой сонголт юм.
Нарийн төвөгтэй тооцооллыг хийхийн тулд квант тооцоолол нь суперпозиция, орооцолдох зэрэг кубит функцуудыг удирддаг. Кубит нь нэгэн зэрэг олон төлөвт байх замаар хэд хэдэн бит мэдээллийг нэгэн зэрэг боловсруулж чаддаг.
Квантын компьютерууд орооцолдсоны улмаас нарийн төвөгтэй тооцооллыг зэрэгцүүлэн гүйцэтгэж чаддаг бөгөөд энэ нь хоёр ба түүнээс дээш кубитийг холбосноор нэг кубитийн төлөв байдал нь бусдын төлөвөөс хамаардаг.
Квантын тооцооллын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь квантын хэлхээн дэх мэдээллийн урсгалыг удирдах унтраалгын үүрэг гүйцэтгэдэг квант хаалганууд юм.
Кубитийн төлөвийг эргүүлэх гэх мэт үндсэн квантын үйлдлүүд, түүнчлэн квантуудыг хөдөлгөхгүйгээр кубитуудын хооронд мэдээлэл дамжуулах боломжийг олгодог квант телепортац зэрэг илүү төвөгтэй үйлдлүүд нь квант хаалгаар хийгддэг.
онцлог
- Квант компьютерууд нь олон бит өгөгдөлд нэгэн зэрэг дүн шинжилгээ хийх чадвартай тул криптограф, оновчлол зэрэг салбар дахь хүнд хэцүү асуудлуудыг шийдвэрлэхэд төгс төгөлдөр юм.
- Квантын тооцоолол нь инженерчлэл, анагаах ухаан, санхүү, оновчлол гэх мэт төрөл бүрийн салбарт хэрэглэгдэх уян хатан, олон талт технологи юм.
- Квант компьютер нь энгийн компьютерээс хамаагүй илүү төвөгтэй тооцооллыг хийж чаддаг тул өндөр хүчин чадалтай програмуудад хамгийн тохиромжтой сонголт юм.
- Квантын компьютерууд олон тооны төлөвт нэгэн зэрэг байж болох квант бит буюу кубит ашиглан олон мэдээллийг нэгэн зэрэг боловсруулдаг.
- Квант компьютерууд нь ложистик, тээвэр зэрэг салбарт ашиглахад төгс төгөлдөр юм, учир нь тэдгээрийг явуулын худалдагчийн асуудал гэх мэт оновчлолын асуудлыг шийдвэрлэхэд ашиглаж болно.
- Квантын компьютерууд нь хоёр ба түүнээс дээш кубитийг хооронд нь холбох санааг ашиглан нарийн төвөгтэй тооцооллыг зэрэгцүүлэн гүйцэтгэдэг бөгөөд ингэснээр нэг кубитийн төлөв байдал нь бусдын төлөвөөс хамаардаг.
- Криптограф, оновчлол, симуляци гэх мэт асуудлуудыг шийдвэрлэхийн тулд квант компьютерууд нь qubit-ийн өвөрмөц шинж чанаруудаас ашиг тустай тусгай алгоритмуудыг ашигладаг.
- Квантын хэлхээний мэдээллийн урсгалыг зохицуулах шилжүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг квант хаалгануудыг квант компьютерууд энгийн квант үйлдлүүд болон илүү төвөгтэй тооцооллыг гүйцэтгэхэд ашигладаг.
- Аюулгүй байдлын өндөр түвшин шаардсан програмуудын хувьд квант компьютерууд нь криптографийн бэрхшээлийг шийдвэрлэхэд ашиглах боломжтой тул хамгийн сайн сонголт юм.
- Квантын компьютерийн нарийн төвөгтэй симуляци хийх чадвар нь тэдгээрийг инженерчлэл, санхүү, анагаах ухаан зэрэг салбарт ашиглахад төгс болгодог.
Давуу тал
Өндөр гүйцэтгэл: Квантын компьютерууд нь нарийн төвөгтэй тооцоолол хийхдээ ердийн компьютерээс хамаагүй хурдан байдаг тул өндөр хүчин чадалтай програмуудад хамгийн тохиромжтой сонголт юм.
Өндөр хамгаалалт: Квантын компьютерууд нь криптографийн тааврыг шийдвэрлэх чадвартай тул өндөр түвшний хамгаалалт шаарддаг програмуудад төгс тохирно.
Нарийвчилсан симуляци: Нарийн төвөгтэй симуляци хийх чадвартай тул квант компьютерууд нь инженерчлэл, санхүү, анагаах ухаан зэрэг салбарт ашиглахад төгс төгөлдөр юм.
Салбар хоорондын: Квантын тооцоолол нь инженерчлэл, анагаах ухаан, санхүү, оновчлол зэрэг олон салбарт хэрэглэгдэх уян хатан технологи юм.
Технологийн хувьсгал: Квантын физикийн өвөрмөц онцлогийг ашиглан энгийн компьютерээс илүү төвөгтэй тооцооллыг илүү хурдан бөгөөд үр дүнтэй гүйцэтгэдэг квант тооцоолол нь тооцоолоход хувьсгалт арга юм.
Байг
Нарийн төвөгтэй байдал: Ердийн компьютеруудтай харьцуулахад квант компьютерууд нь илүү төвөгтэй байдаг тул тэдгээрийг бүтээх, ажиллуулах, засвар үйлчилгээ хийхэд хэцүү болгодог.
Хязгаарлагдмал хэрэглээ: Хэдийгээр квант компьютер нь өргөн хүрээний хэрэглээг санал болгодог ч эдгээр хэрэглээний ихэнх нь одоогоор туршилтын шатандаа байгаа бөгөөд өргөн хэрэглэгдэх хүртэл хэдэн жил шаардлагатай байж магадгүй юм.
Хязгаарлагдмал олдоц: Ихэнх компаниуд болон хүмүүст квант компьютерууд харьцангуй ховор, үнэтэй хэвээр байгаа тул олж авахад бэрхшээлтэй хэвээр байна.
Эрчим хүчний өндөр шаардлагууд: Ердийн компьютертэй харьцуулахад квант компьютерууд нь эрчим хүчний өндөр хэрэгцээтэй тул эрчим хүчний хэмнэлт багатай байдаг.
Тодорхой бус байдал: Квантын компьютер хэрхэн ажиллахыг урьдчилан таамаглах боломжгүй тул энэ нь квант тооцоололд тодорхойгүй байдал, алдаа гаргаж болзошгүй.
Нейроморф тооцоолол ба квант тооцооллын ижил төстэй ба ялгаа
Үүнтэй төстэй байдал
- Ердийн компьютерээс илүү төвөгтэй тооцооллыг хурдан бөгөөд үр дүнтэй хийхийн тулд хоёр технологи хоёулаа физик, математикийн тусгай функцуудыг ашигладаг.
- Квант болон нейроморф тооцоолол нь бэрхшээлтэй асуудлуудад шинэ, анхны хандлагуудыг авчирдаг хамгийн сүүлийн үеийн тооцооллын парадигмууд юм.
- Асуудлыг шийдвэрлэх боломжууд нь квант тооцоолол болон нейроморф тооцоололыг ашиглан криптограф, оновчлол, симуляци болон бусад олон салбарт байдаг.
- Тооцооллыг хийхийн тулд квант тооцоолол ба нейроморф тооцоолол хоёулаа тусгай техник хангамж, програм хангамж шаарддаг.
- Тэдний залуу нас, хөгжлийн эхэн үеийг харгалзан үзвэл энэ хоёр технологи нь ирээдүйд дэвших асар их боломжуудтай.
Ялгаатай байдал
- Квантын тооцоолол нь квант физикийн хуулиуд дээр суурилдаг бол нейроморф тооцоолол нь хүний тархины бүтэц, үйл ажиллагаанд суурилдаг.
- Маш ховор бөгөөд үнэтэй хэвээр байгаа квантын тооцоололтой харьцуулахад нейроморф тооцоолол нь ихэвчлэн илүү өргөн тархсан бөгөөд өртөг багатай байдаг.
- Квантын тооцоолол нь квант физикийн өвөрмөц онцлогийг ашиглахын тулд тусгай техник хангамж, програм хангамж ашигладаг бол нейроморф тооцоолол нь хүний тархины үйл ажиллагааг дуурайлган тусгай техник хангамж, програм хангамжийг ашигладаг.
- Тооцоолол хийхдээ квант механикийн өвөрмөц онцлогийг бий болгодог квант тооцоололтой харьцуулахад нейроморф тооцоолол нь илүү тодорхойгүй, урьдчилан таамаглах чадвар багатай байдаг.
- Квантын тооцоолол нь симуляци, оновчлол, шифрлэлт гэх мэт асуудлуудыг шийдвэрлэхэд чиглэгддэг бол нейроморф тооцоолол нь ерөнхийдөө машин сурах болон хиймэл оюун ухааны асуудлуудыг чиглүүлдэг.
- Квантын тооцоололд тооцоолол хийхэд маш их цахилгаан шаардагддаг бол нейроморф тооцоолол нь ихэвчлэн эрчим хүчний хэмнэлттэй байхаар бүтээгдсэн байдаг.
- Квантын тооцоолол нь үндсэндээ дижитал тооцоололд тулгуурладаг бол нейроморф тооцоолол нь ихэвчлэн аналог тооцоололд тулгуурладаг.
- Ердийн компьютерээс хамаагүй илүү төвөгтэй тооцооллыг хийх чадвартай квант тооцоолол нь гүйцэтгэлийн хувьд нейроморф тооцооллыг ихэвчлэн давж гардаг.
- Квантын тооцоолол нь заримдаа илүү хатуу, тусгай компьютерийн архитектурыг ашигладаг бол нейроморф тооцоолол нь ерөнхийдөө илүү дасан зохицох, уян хатан тооцоолох архитектурыг ашигладаг.
- Шифрлэлт, оновчлол, симуляци, анагаах ухаан, санхүү, инженерчлэл болон бусад салбарт өргөн хүрээний боломжит хэрэглээг санал болгодог квант тооцоололтой харьцуулахад нейроморф тооцоолол нь ихэвчлэн илүү хязгаарлагдмал хэрэглээтэй байдаг.
Хоёр технологийн ирээдүй
Neuromorphic computing болон Quantum computing-ийн ирээдүй нь сэтгэл хөдөлгөм бөгөөд урьдчилан таамаглах аргагүй юм.
Энэ хоёр технологи нь компьютерийн салбарыг бүрэн өөрчлөх чадвартай боловч үүнийг хийхээс өмнө тэд тус бүрийг даван туулах шаардлагатай саад бэрхшээл, арилгах шаардлагатай хязгаарлалтуудтай байдаг.
Нейроморф тооцоолол нь хиймэл оюун ухаан, робот техник, машин сургалт зэрэг салбарыг хөгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ гэж олон шинжээчид үзэж байгаа тул энэ технологийн ирээдүй нэлээд ирээдүйтэй байна. Дизайнаар эрчим хүчний хэмнэлттэй, нейроморф тооцоолох системүүд нь суулгагдсан болон зөөврийн технологид хэрэглэхэд маш тохиромжтой.
Нэмж дурдахад тэдгээр нь нэлээд тохируулж, уян хатан байдаг тул янз бүрийн хэрэглээнд ашиглах боломжийг олгодог. Нейроморф тооцоолол нь бүрэн боломжоо хэрэгжүүлэхээс өмнө технологийн болон шинжлэх ухааны олон саад бэрхшээлийг арилгах шаардлагатай хэвээр байна.
Энэ технологийг инженерчлэл, анагаах ухаан, санхүү, оновчлол гэх мэт олон салбарт ашиглах болно гэж олон мэргэжилтнүүд үзэж байгаа ч квант тооцооллын ирээдүй бүр ч тодорхойгүй байна.
Квантын механик ашигладаг системүүд нь энгийн компьютерээс хамаагүй хурдан нарийн төвөгтэй тооцоолол хийх чадвартай байдаг нь үр ашиг нь чухал байдаг салбаруудад ашиглахад төгс сонголт болдог. Квантын тооцоолол нь бүрэн боломжоо хэрэгжүүлэхээс өмнө технологийн болон шинжлэх ухааны хэд хэдэн саад бэрхшээлийг шийдвэрлэх шаардлагатай байдаг.
Дүгнэлт
Дүгнэж хэлэхэд квантын тооцоолол ба нейроморф тооцоолол нь компьютерийн салбарт хувьсгал хийх асар их боломж бүхий хамгийн сүүлийн үеийн хоёр технологи юм.
Хүний тархины бүтэц, үйл ажиллагаанд үндэслэн нейроморф тооцоолол нь маш их уян хатан чанартай бөгөөд эрчим хүчний хэмнэлттэй байх зорилготой юм. Квантын физикийн санаан дээр үндэслэн квант тооцоолол нь энгийн компьютерээс хамаагүй илүү төвөгтэй тооцооллыг хийх боломжтой юм.
Технологи бүр тодорхой давуу болон сул талуудтай байсан ч гэсэн салбар дахь дэвшил хиймэл оюун, криптограф, оновчлол, симуляци болон бусад зүйлд хоёуланд нь ихээхэн тусалж болох юм.
Квантын тооцоолол болон Нейроморфик тооцоолол нь өөрсдийн боломжоо бүрэн дүүрэн хэрэгжүүлэхээс өмнө технологийн болон шинжлэх ухааны олон саад бэрхшээлийг шийдвэрлэх шаардлагатай хэвээр байна.
хариу үлдээх