Mniemam, że w laboratoriach Microsoft Research w Cambridge w dalszym ciągu strzelają korki od szampanów. Zespół naukowców ogłosił wprowadzenie na rynek pierwszego na świecie analogowego komputera optycznego, który stanowi rewolucję w rozwiązywaniu problemów optymalizacyjnych.
Tradycyjne komputery, bazujące na binarnych bitach i tranzystorach, często potrzebują wielu lat, aby rozwiązać złożone problemy optymalizacyjne. Jednak nowa maszyna opracowana przez Microsoft wykorzystuje fotony i elektrony, aby przetwarzać dane o wartościach ciągłych, co przyspiesza wszelkie obliczenia, które na maszynach takich, jakimi dysponujemy my - trwają lata: nawet przy założeniu, że ich moc obliczeniowa jest przeogromna. Nie jesteśmy w stanie przełamywać granic wyznaczanych nam przez fizykę: aby móc rozwiązywać problemy takie, jak te przywołane powyżej - potrzebujemy nieco innego podejścia w zakresie koncepcji maszyny odpowiedzialnej za obliczenia.
Problemy optymalizacyjne są powszechne we wszystkich dziedzinach życia, niezależnie od tego, czy chodzi o zarządzanie energią elektryczną czy efektywne dostarczanie towarów. Optymalizacja w ogromnym uproszczeniu polega na minimalizowaniu zużycia zasobów i jednoczesnym maksymalizowaniu ich wydajności. Jednak nawet najpotężniejsze komputery klasyczne często nie radzą sobie z ogromem danych i skomplikowanych obliczeń: szczególnie wtedy, gdy rozmiar problemu rośnie.
Jednym z klasycznych problemów optymalizacyjnych jest problem komiwojażera, który polega na znalezieniu najkrótszej trasy, aby odwiedzić zestaw miast dokładnie raz, zanim wróci się do punktu początkowego. Już dla pięciu miast istnieje aż 12 możliwych tras. Wraz ze wzrostem liczby miast, liczba potencjalnych tras wzrasta wykładniczo, co czyni obliczenia niemożliwymi do wykonania przez człowieka. Odpowiedni wzrost trudności obliczeń reprezentowany przez większą ilość miast spowoduje, że podobnie będzie w przypadku klasycznych komputerów, które coraz wolniej będą docierać do możliwych rozwiązań.
Do tej pory naukowcy korzystali z algorytmów heurystycznych, które zapewniały przybliżone rozwiązania problemów optymalizacyjnych. Jednak tradycyjne komputery nie były w stanie efektywnie radzić sobie z tymi algorytmami, ze względu na ich binarną naturę.
Jednak zespół badawczy Microsoftu postanowił wprowadzić tutaj nieco pozytywnego zamieszania. Opracowano Analog Interactive Machine (AIM) - analogowy komputer optyczny, który pozwala na wykorzystanie zarówno zmiennych binarnych, jak i ciągłych w procesie rozwiązywania problemów optymalizacyjnych. AIM wykorzystuje interakcje fotonów z materią do wykonywania prostych operacji matematycznych, takich jak dodawanie i mnożenie. Dzięki wykorzystaniu optyki i elektroniki, AIM umożliwia wydajne obliczenia potrzebne do rozwiązania problemów optymalizacyjnych.
Co więcej, komponenty AIM są odpowiednio zminiaturyzowane. To ogromny krok naprzód w rozwoju technologii komputerowej. Microsoft już przeprowadził testy AIM wraz z brytyjskim bankiem Barclays, aby rozwiązać problem optymalizacji transakcji międzybankowych. Proces rozliczania transakcji, który wcześniej trwał bardzo długo, został rozwiązany bezbłędnie przez AIM. Obecnie zespół pracuje nad rozwojem komputera, aby obsługiwał większą liczbę zmiennych i bardziej złożone dane. Microsoft sądzi, że komputery optyczne mają potencjał do rozwiązania dwóch głównych problemów związanych z obliczeniami opartymi na krzemie. Po pierwsze, malejący zysk z prawa Moore'a, które mówi, że moc obliczeniowa na dolara spada wraz z upływem czasu w tradycyjnych komputerach. Po drugie, ograniczenia obliczeń binarnych, które są niewystarczające w obliczeniach optymalizacyjnych.
Komputer optyczny oferuje ogromne możliwości dla naukowców, umożliwiając znaczną redukcję kosztów związanych z złożonymi obliczeniami. Trzeba przyznać, że to osiągnięcie zdecydowanie może otworzyć nową erę w rozwoju technologii komputerowej i przynieść wiele korzyści dla różnych dziedzin życia. O takich rzeczach pisze mi się naprawdę dobrze - brawo, Microsoft!
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
