Reklama

Wiara

Jak „myśli” komputer

Komputer działa na liczbach. Używa ich jednak inaczej niż my, bo nawet do najbardziej skomplikowanych działań wystarczają mu tylko dwie cyfry: 0 i 1.

Bądź na bieżąco!

Zapisz się do newslettera

Do komputera możemy wprowadzić wszystko, co da się zamienić w liczby lub zmierzyć. Mogą to być książka, głos, muzyka, film czy mapa pogody. Przekształcenie tych wszystkich informacji w liczbę jest pierwszym krokiem, który czyni komputer. Jak to robi?

My używamy cyfr od 0 do 9. Wszystko, czego potrzebuje komputer, to 0 i 1. W rzeczywistości może liczyć tylko do 1! Nazywa się to systemem binarnym, czyli dwójkowym. Komputer wykorzystuje system binarny, ponieważ tylko taki jest przydatny do pracy z prądami elektrycznymi. Potrafi rozpoznać różnicę między dużym i małym przepływem prądu. Jeśli jest duży prąd, komputer rejestruje 1; jeśli jest mały, rejestruje 0.

Pomóż w rozwoju naszego portalu

Wspieram

Kiedy naciskamy klawisze na klawiaturze komputera, różne kombinacje prądów przepływają przez maleńkie obwody w mikrochipach. Są to zminiaturyzowane układy elektroniczne (układy scalone) utworzone na jednej płytce kryształu krzemu. To te maleńkie prądy dają nam odpowiedzi, których potrzebujemy.

Procesor i pamięć

Część komputera, w której przebiegają operacje logiczne i arytmetyczne, nosi nazwę procesora. Łączy on ponadto wszystkie komponenty systemu w sprawnie działającą całość. Ciągle postępująca miniaturyzacja umożliwiła stopniowe scalanie i ograniczanie liczby układów przeznaczonych do wykonywania poszczególnych zadań. Częścią komputera, z którą procesor współdziała w sposób ciągły, jest pamięć. To tam w postaci ciągów zer i jedynek przechowywane jest wszystko, czym komputer dysponuje, tzn. programy i dane.

Obecnie są to zwykle pamięci półprzewodnikowe, które zastąpiły wszystkie inne ze względu na szybkość ich działania i malejące koszty wytwarzania. Nie ma chyba innego produktu, którego technologia dokonałaby tak ogromnego skoku w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat.

Programy

Żaden procesor nie może jednak zrobić nic, co nie zostało mu zadane w postaci programu komputerowego. Ten najważniejszy dla każdego komputera program nazywa się systemem operacyjnym. Jego uszkodzenie powoduje, że nasz komputer jest bezużyteczny. Pod jego kontrolą pozostają inne programy oraz urządzenia służące do porozumiewania się komputera z jego użytkownikiem. Wśród nich są ekran i klawiatura, a także mysz, mikrofon, głośnik oraz układy pozwalające odbierać informacje od innych komputerów, niekiedy bardzo odległych.

Reklama

Współczesny komputer musi być wpięty w globalną sieć połączeń, tj. w internet – bez tego może służyć najwyżej jako archiwum starych fotografii.

System operacyjny zarządza także programami, przy pomocy których realizujemy nasze potrzeby, np.: piszemy list, wyszukujemy potrzebną informację czy oglądamy fotografie lub film. Nazywamy je programami użytkowymi lub aplikacjami.

W olbrzymiej większości naszych domowych komputerów pracuje jedna z wersji systemu Windows amerykańskiej korporacji Microsoft. Jest on kosztowny i wymusza na użytkowniku komputera częste inwestycje w domową informatykę. Zdarza się, że komputer kupiony zaledwie przed 3 czy 4 laty źle pracuje z nowszymi programami i bardzo zwalnia swoje działanie. Tu również pozostaje aktualna ewangeliczna przypowieść o starych bukłakach i młodym winie. W świecie komputerowym będzie ona brzmiała: „Nie instaluje się nowych programów na starym sprzęcie, bo i komputer się zawiesi, i program działać nie będzie”.

Wielu zwolenników ma darmowy system Linux, w którego przypadku problem jest dużo mniejszy. W czasie pandemii pomógł on wielu rodzinom wyposażyć dziecko w komputer do zdalnej nauki, gdyż po jego zainstalowaniu „ożył” stary sprzęt, bezużyteczny już w systemie Windows. Może należałoby się zastanowić nad wprowadzeniem Linuxa do szkolnej informatyki na większą skalę?

Przetwarzanie w chmurze

Zajrzyjmy do miejsc, gdzie dane swoich klientów przetwarzają duże banki, spółki ubezpieczeniowe czy firmy wysyłkowe. Chociaż na biurkach pracowników stoją tam komputery podobne do naszych domowych, to są one jedynie końcówkami dużych systemów zdolnych przetwarzać wielkie zbiory danych.

Reklama

Współczesne duże komputery nie wyglądają efektownie. Są to zwykle rzędy regałów, w które wpięte są panele pełne pakietów elektronicznych układów. Mówimy tu o architekturze systemu klient – serwer. Końcówka odbierająca dane to klient dużego systemu dostarczającego dane, nazywanego serwerem. Najczęściej jednak ten wysoko wydajny system nie jest własnością firmy, która go używa. Jest na nim jedynie wykupiona usługa przetwarzania danych i nie ma nawet znaczenia, gdzie system ten jest fizycznie zlokalizowany.

Dlatego mówimy tu o „przetwarzaniu w chmurze”. Jako pierwsza usługę tę zaczęła świadczyć korporacja Amazon, zajmująca się wysyłką towarów. W okresie świąteczno-noworocznym miała ona zwykle olbrzymi nawał zleceń i do niej musiała dostosować wydajność swoich systemów. Przez pozostałą część roku były one jednak niewykorzystane. Amazon zaczął sprzedawać ich czas i możliwości przetwarzania danych innym firmom. Okazało się to wielkim sukcesem i w ślady korporacji poszły te najpotężniejsze – Google i Microsoft. Obecnie jest to ważne źródło ich dochodów.

Co powiedziałby Lem?

Spójrzymy w przyszłość, w jakim kierunku zmierza dziś technologia informacyjna. Zacznijmy od pracujących obecnie superkomputerów. Obecnie największą moc obliczeniową mają maszyny: Fugaku – Japonia, Summit – USA, Sierra – USA oraz dwa komputery chińskie. Porównań między nimi dokonuje się przy pomocy programów liczących ilości operacji arytmetycznych wykonywanych w ciągu sekundy, a wynoszą one tysiące miliardów działań, i nie widać końca tego wyścigu.

Giganty te są wykorzystywane do modelowania zmian klimatu, prognozowania pogody, projektowania procesów chemicznych, badań nad zmianami w przechowywanej broni termojądrowej pod wpływem czasu, budowy mapy genomu człowieka i in. Najbardziej wydajne maszyny zainstalowane w Polsce znajdują się w Poznaniu i Krakowie. Służą do badań naukowych.

Reklama

Główna droga rozwoju technologii informacyjnych może być jednak zupełnie inna, a jest nią komputer kwantowy. Nie mógł on powstać w drodze rozwoju istniejących już urządzeń. Podobnie jak udoskonalając świece, nigdy nie moglibyśmy zbudować żarówki. Komputery kwantowe firmy IBM działają już dla celów badawczych i komercyjnych. Wykorzystują one zjawiska nadprzewodnictwa i nadciekłości, a przez to wymagają temperatury bliskiej zeru bezwzględnemu (ok. -273°C). W październiku 2021 r. Chińczycy pochwalili się dwoma nowymi komputerami kwantowymi: Jiuzhang 2 i Zuchongzhi 2. Ten drugi – jak mówią jego twórcy – jest w stanie w ciągu 1 s wykonać obliczenia, które zajęłyby najpotężniejszemu superkomputerowi na świecie aż 30 bln lat.

Być może rozwój komputerów kwantowych przyczyni się też do lepszego rozumienia procesów ogólnie nazywanych myśleniem.

Autor jest z zawodu informatykiem.

2021-12-27 12:46

Ocena: +5 0

Reklama

Wybrane dla Ciebie

Bp Grzegorz Kaszak przekazał 50 laptopów dla szkół specjalnych

[ TEMATY ]

bp Grzegorz Kaszak

komputer

ARCHIWUM

- Jedną z zasad duszpasterstwa jest obserwowanie i wyciąganie wniosków. Widzimy trudną sytuację, szczególnie rodzin wielodzietnych oraz tych, które mają dzieci o specjalnych potrzebach edukacyjnych. Dlatego postanowiliśmy, my jako księża, ufundować laptopy do nauki zdalnej – powiedział bp Grzegorz Kaszak w czasie przekazania 50-ciu laptopów dla szkół specjalnych z terenu diecezji sosnowieckiej.

Jak zauważył sosnowiecki ordynariusz, wypływało to z potrzeby serca.

CZYTAJ DALEJ

Pogrzeb bez Mszy św. w czasie Triduum Paschalnego

[ TEMATY ]

duszpasterstwo

pogrzeb

Eliza Bartkiewicz/episkopat.pl

Nie wolno celebrować żadnej Mszy świętej żałobnej w Wielki Czwartek - przypomina liturgista ks. Tomasz Herc. Każdego roku pojawiają się pytania i wątpliwości dotyczące sprawowania obrzędów pogrzebowych w czasie Triduum Paschalnego i oktawie Wielkanocy.

Ks. Tomasz Herc przypomniał, że w Wielki Czwartek pogrzeb odbywa się normalnie ze śpiewem. Nie wolno jednak tego dnia celebrować żadnej Mszy Świętej żałobnej. W kościele sprawuje się liturgię słowa i obrzęd ostatniego pożegnania. Nie udziela się też uczestnikom pogrzebu Komunii świętej.

CZYTAJ DALEJ

Franciszek podczas Mszy Krzyżma do kapłanów: Pan nie wymaga pogardliwego osądzania tych, którzy nie wierzą

2024-03-28 10:38

[ TEMATY ]

papież Franciszek

Do postrzegania życia i powołania w perspektywie całej przeszłości i przyszłości oraz odkrycia na nowo potrzeby adoracji i bezinteresownej, spokojnej i przedłużonej modlitwy serca - zachęcił Franciszek w Wielki Czwartek podczas Mszy Krzyżma w watykańskiej Bazylice św. Piotra. Papież wskazał na potrzebę skruchy, która jest nie tyle owocem naszej sprawności, lecz łaską i jako taka musi być wyproszona na modlitwie.

HOMILIA OJCA ŚWIĘTEGO FRANCISZKA

CZYTAJ DALEJ

Reklama

Najczęściej czytane

W związku z tym, iż od dnia 25 maja 2018 roku obowiązuje Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia Dyrektywy 95/46/WE (ogólne rozporządzenie o ochronie danych) uprzejmie Państwa informujemy, iż nasza organizacja, mając szczególnie na względzie bezpieczeństwo danych osobowych, które przetwarza, wdrożyła System Zarządzania Bezpieczeństwem Informacji w rozumieniu odpowiednich polityk ochrony danych (zgodnie z art. 24 ust. 2 przedmiotowego rozporządzenia ogólnego). W celu dochowania należytej staranności w kontekście ochrony danych osobowych, Zarząd Instytutu NIEDZIELA wyznaczył w organizacji Inspektora Ochrony Danych.
Więcej o polityce prywatności czytaj TUTAJ.

Akceptuję