Комп будущего: Компьютер будущего.

Компьютер будущего.

Устройство получило название Orion, и оно уже сейчас способно выполнять
параллельно 64 тыс. операций

Среди изобретений, которые должны изменить мир в XXI веке, на одном из первых
мест до сих пор числилось «гипотетическое вычислительное устройство» под
названием «квантовый компьютер». «И вот наступило будущее»: канадская компания
D-Wave продемонстрировала первый в мире процессор, использующий принцип
квантовых вычислений.

Устройство получило название Orion, и оно уже сейчас способно выполнять 64
000 операций параллельно. Как это обычно случается, «будущее» наступило «не
вовремя» – по мнению многих экспертов, примерно на 30 лет раньше, чем ожидалось.
Теперь осталось довести квантовые вычислительные устройства до практического
применения.

Проще говоря: теперь появилась возможность создания машины, которая сможет
выполнять за считанные часы такие вычисления, на которые у нынешних компьютеров
уйдут столетия.

Принцип квантового процессора

Для начала несколько слов о том, как работает квантовый процессор. В начале
80-х прошлого века нобелевский лауреат, известный в России как автор
«Фейнмановских лекций по физике», Ричард П. Фейнман из Калифорнийского
технологического института увлек научную общественность идеей точного
моделирования явлений квантовой физики на компьютере принципиально нового типа –
квантовом.

Действительно, моделировать состояние микрочастиц, которое описывается
многомерной волновой функцией с числом переменных, равным числу частиц в
системе, да еще и зависящей от времени, даже на современнейшем и мощнейшем
компьютере, по-видимому, довольно проблематично. Поэтому, как считал Фейнман,
было бы естественно моделировать физическую реальность, которая подчиняется
квантовым законам, с помощью «компьютера, построенного из квантовомеханических
элементов, подчиняющихся квантовомеханическим законам».

Основная идея квантового вычисления состоит в том, чтобы хранить данные в
ядрах атомов, изменяя их ориентацию в пространстве. Элементарная ячейка такого
компьютера получила название квантовый бит (quantum bit = кубит). В отличие от
привычной нам единицы информации – бита (binary digits = bits), который может
принимать только два значения или «0» или «1», квантовый бит в соответствии с
принципом неопределенности, постулируемым квантовой механикой, может находиться
одновременно в состоянии и «0», и «1».
Таким образом, если классическое
вычислительное устройство, состоящее из L вычислительных ячеек способно
выполнять одновременно L операций, то для квантового устройства размером L кубит
количество выполняемых параллельно операций будет равно 2 в степени L.

Возвращение к истокам

Таким образом, квантовый компьютер на первый взгляд является как бы
«возвращением к истокам»: это разновидность аналоговой вычислительной машины,
такой как, например, механический арифмометр или шифровальная машинка типа
знаменитой «Энигмы», изобретенной в Третьем рейхе.
Но это не так: по своей
сути это цифровое устройство, но с аналоговой природой. Хорошо, принцип
квантовых вычислений известен лет 20–30 – а как с реализацией? Американские
ученые из исследовательского центра IBM (IBM’s Almaden Research Center) создали
действующую модель квантового компьютера с использованием алгоритма Питера Шора
лишь в конце 2001 года.
Этот алгоритм всего лишь позволяет разложить
натуральное число n на простые множители, привязав процесс к функции времени, и
относится к классу быстрых алгоритмов полиноменального типа. Фактически все, что
смог этот прототип, – это догадаться, что 5×3=15.

Компьютер, созданный группой ученых из IBM и Станфордского университета,
представлял собой пробирку с миллионами молекул, имеющих семь ядерных спинов
(положений). Он мог быть «запрограммирован» при помощи электромагнитных
импульсов разной частоты, а для получения результатов работы устройства
использовался специальный сканер.

В полной мере квантовые компьютеры проявляют свои достоинства при выполнении
факторизации чисел – задачи, лежащей в основе современной криптографии. Чем
больше факторизуемое число, тем дольше обычный компьютер будет искать его
делители. Каждый следующий разряд удваивает время вычислений.

Для квантового компьютера увеличение числа не создаёт таких проблем,
поскольку дополнительные разряды замедляют его работу на фиксированное время.
Вот и пришла пора вспомнить о легендарной «Энигме».

Квантовая «Энигма»

Если вы полагаете, что Windows – та программа, на которую в мире продано
наибольшее количество лицензий, – наведите ревизию в ящике, где вы храните свои
диски с программами. Самую распространенную операционную систему опережает
скромный продукт фирмы RSA Data Security, Inc. – программа, реализующая алгоритм
шифрования с открытым ключом RSA, названный так в честь его авторов –
американских математиков Ривеста, Шамира и Адельмана.
Дело в том, что
алгоритм RSA встроен в большинство продаваемых операционных систем, а также во
множество других приложений, используемых в различных устройствах – от смарткарт
до сотовых телефонов. Вообще, трудно найти известную фирму, работающую в области
высоких технологий, которая не купила бы лицензию на эту программу.

На сегодняшний день фирма RSA Data Security, Inc. продала уже более 450
миллионов(!) лицензий. Почему же алгоритм RSA оказался так важен? Для решения
проблемы безопасного обмена конфиденциальными сообщениями в 1970-х годах были
предложены системы шифрования, использующие два вида ключей для одного и того же
сообщения: открытый (не требующий хранения в тайне) и закрытый (строго
секретный). Открытый ключ служит для шифрования сообщения, а закрытый – для его
дешифровки.

Вы посылаете вашему корреспонденту открытый ключ, и он шифрует с его помощью
свое послание. Все, что может сделать злоумышленник, перехвативший открытый
ключ, – это зашифровать им свое письмо и направить его кому-нибудь. Но
расшифровать переписку он не сумеет. Вы же, зная закрытый ключ (он изначально
хранится у вас), легко прочтете адресованное вам сообщение. Для зашифровки
ответных посланий вы будете пользоваться открытым ключом, присланным вашим
корреспондентом (а соответствующий закрытый ключ он оставляет себе). Как раз
такая криптографическая схема и применяется в алгоритме RSA – самом
распространенном методе шифрования с открытым ключом.

Расчеты показывают, что с использованием даже тысячи современных рабочих
станций и лучшего из известных на сегодня вычислительных алгоритмов одно
250-значное число может быть разложено на множители примерно за 800 тысяч лет, а
1000-значное – за 10 в 25-й степени (!) лет. (Для сравнения возраст Вселенной
равен ~10 в10-й лет.) Между тем, согласно оценкам, квантовый компьютер с памятью
объемом всего лишь около 10 тысяч квантовых битов способен разложить
1000-значное число на простые множители в течение всего нескольких часов!

Применение идей квантовой механики уже открыло новую эпоху в области
криптографии, так как методы квантовой криптографии открывают новые возможности
в области передачи сообщений, которые даже теоретически нельзя «расшифровать».
Работы над коммерческими системами такого рода уже идут полным ходом.

Лиха беда начало!

Если вычислительный регистр прототипа IBM имел всего семь ядерных спинов, то
регистр процессора Orion имеет их уже 16. А это уже кое-что! На восьми- или
шестнадцатиразрядных Spectrum и Amiga или им подобных многие из нас начинали
свое знакомство с компьютерами. А 8-разрядные процессоры типа Z80 до недавних
пор исправно приводили к цели выпущенные за пару тысяч километров «Томагавки» с
точностью в 20–30 метров.

Возможности квантового 16-кубитного процессора гораздо серьезней. Он
позволяет выйти на такие информационные технологии, на фоне которых создание
интегральной микросхемы или Интернета покажется лишь эпизодом.
Однако перед
этим предстоит решить ряд серьезных проблем: выбрать способ реализации кубитов
(из чего их делать – проще говоря), определить физический механизм
взаимодействия между кубитами и найти способ селективного управления кубитами и
измерения их квантового состояния на выходе системы.
D-Wave Systems cмогла
решить эти проблемы, хотя из материалов пресс-релиза и другой информации на
сайте компании можно уяснить лишь выбор способа реализации кубитов, для которого
использовались сверхпроводящие материалы на основе ниобия.

О процессоре известно лишь то, что это новый тип аналогового процессора с
масштабируемой архитектурой и что он основан на квантовомеханических принципах.
Компания, правда, обещает в скором времени представить на своем сайте самую
подробную информацию о своем квантовом компьютере.
Сделано это будет,
видимо, после того, как выйдет в свет направленная в авторитетный научный журнал
статья. Нынешняя презентация, судя по всему, понадобилась компании для
утверждения собственного приоритета в области квантовых вычислений.

Квантовый компьютер успешно справился с тремя предложенными ему задачами –
поиском молекулярной структуры, соответствующей конкретной молекуле-мишени,
составлением сложного плана размещения гостей за столом и решением головоломки
Судоку. Скромненько, скажете? Попробуйте решить эти задачи за приемлемое время
на обычной машине.

D-Wave Systems заявила, что квантовый компьютер не будет конкурентом
нынешним, скорее, он предназначен для решения задач с огромным количеством
исходной информации и большим числом переменных. Такие задачи характерны для
систем криптографии и безопасной передачи данных, биологии и медицины,
моделирования квантовых систем, оптимизации различных процессов. Так что лиха
беда начало!

Возврат к списку

МБОУ » СОШ» с.Айкино — Сочинение на тему «Компьютер будущего»

Меню сайта Форма входа Статистика Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 Компьютер будущего  (ученица 10 класса — Глазкова Виктория)  В современном мире уже невозможно представить себе жизнь без компьютеров. Они встречается нам повсюду: сопровождают нас в любые поездки, помогают нам в работе с различными документами, являются хранителями множества информаций о нас самих. Большая половина из нас постоянно находится в виртуальном мире играя в игры, просиживая свое время в социальных сетях, читая книги  или же просто пересматривая фотографии, который опять таки хранит в себе ваш компьютер. Если хотя бы на месяц лишить себя любимого ноутбука, то большинство людей просто засохнет от великой тоски, ибо зависимость от этого предмета становится день от дня просто ошеломляющей.                  Я попыталась представить себе каким будет компьютер будущего. Ну во -первых, самая моя большая надежда на доступные высокие технологии – это путешествия во времени. И именно компьютер будет помогать абсолютно каждому человеку совершить такой поход. В каждом компьютере будет особенная программа с различными временами и эпохами. Останется только сделать выбор и вот ты уже вместе с первобытными людьми бегаешь за мамонтами, участвуешь в одной из средневековых войн или же с кучей фанатов визгом встречаешь «The Beatles». На такие путешествия не нужен будет лимит и в скором времени это станет более чем обычным явлением. Мы перестанем видеть в этом что-то нечто фантастическое и через пару месяцев будем возвращаться назад, в свое будущее, для того, чтобы исправить какие-либо проступки совершенные нами по глупости и неосторожности.                  Компьютер станет самым главным помощником в бытовых делах. Его можно будет программировать на выполнение всех домашних дел. Экран к примеру будет мыть пол, процессор посуду, а колонки вести разговор с вами же. Вообще все те дела, которые человеку выполнять не особо приятно будет делать компьютер.                  Помимо путешествия во времени мы сможем иметь и вот такую возможность – в живую играть в любимые игры. Ну к примеру, заходим мы в Симс, и сканируя себя сканером попадаем в игру и играем в нее.    Все это, конечно, кажется сейчас фантастическим. Но пройдет десять лет, и кто знает, может быть все это сбудется? Компьютер будущего (ученица 10 класса — Козлова Лариса) Компьютер является практически неотъемлемой частью нашей жизни. Он везде: дома, в школе, на работе. И люди привыкли к нему, они уже не могут справляться без него. Компьютер используют как в служебных целях, так и для развлечений. Каждый раз в него привносят что-то новое, компьютер становится удобней. Через Интернет можно общаться и искать разного рода информацию, писать и рисовать. Но, к сожалению, с помощью компьютера и Интернета нельзя ощутить человека, с которым общаешься.  Возможно, когда-нибудь создадут нечто, что сможет передавать ощущения, запахи и т.д. Веб-камера бы очень подошла для этой цели. Также очень хорошо было бы, если бы компьютер будущего имел разум, с ним можно было бы поговорить обо всём, как со своим другом или приятелем. Компьютер был бы без громоздкого системного блока, то есть, что-то похожее на ноутбук. И выполнял бы команды по голосу, понимая всё и всегда. По просьбе своего обладателя компьютер мог бы уменьшаться или увеличиваться, в зависимости от желания. Это было бы очень удобно. Идёте вы, например, на улицу погулять, и хотите взять компьютер с собой. А он раз – и уменьшился. Замечательно, не правда ли? Или захотели посмотреть какой-нибудь фильм, а ваш компьютер увеличивается в несколько раз, и вы, получая удовольствие, смотрите фильм на двухметровом экране. А наушники бы выползали сами собой, по просьбе. Захотели музыку послушать и в любом месте, в любое время – наушники к вашим услугам, вам остаётся только наслаждаться. Вот как я представляю себе компьютер будущего. Конечно, многое из этого выполнить невозможно ни сейчас, ни в ближайшее время, а то и вообще никогда. Но пофантазировать можно, не так ли? Компьютер Будущего (Ученик 10 класса — Прудентов Антон) Что мы подразумеваем под словосочетание «Компьютер будущего”? Скорее всего большая часть населения представит огромное гудящее строение, с неимоверным количеством периферийных  устройств, для исчисления всего, что можно, да и создан будет такое чудо не скоро. Но это далеко не так, и ничего подобного не случиться. Да и если быть точным, то компьютер будет настолько компактным, что его можно сравнить с современным телефоном по габаритам. Над этим трудятся не просто радио-инженеры, да и вообще не они, над новым поколением компьютеров трудятся физики. При обнаружении квантовых частиц, встал вопрос: а почему бы не создать альтернативную ЭВМ? Которая будет, надежнее, быстрее, занимающая меньше места. Идея о квантовых вычислениях была высказана  Ю.И.Маниным в 1980 г., он и положил начало изучения квантовых частиц в этом направлении. На следующий год уже Фейнманом было предложено созданию квантового компьютера. Но в чём же складывается сложность? Вся сложность квантовых компьютеров в приручении частиц и создании программ. Да хоть и уже и существует язык программирования Quipper, но и этого не хватает… Ну а теперь о хорошем. Кто же стоит всего это ждать? Вообще весь свет квантовой физики обращён к компании D-Wave,  которая уже 2007 году начала создание ЭВМ такого типа, а в 2013 году уже добилась того, что обогнала в производительности CPU Intel, вычислительная мощность Vesuvius   (ЭВМ D-Wave) привысила в 3600 раз! Мы ждём этих компьютеров с нетерпением, но нам дано только, ждать, ждать, ждать… Компьютер будущего (ученицы 10 класса —  Исакова Ирина, Исакова Сюзанна)) Свой компьютер будущего мы бы назвали «Джарвис».   Этот компьютер представляет собой невесомый экран, то есть он летает в воздухе с помощью радиоактивных турбин в уменьшенном виде. Они практически не заметны. Наверное вы спросите, в чём преимущество радиоактивных турбин? Например, Вы находитесь в школе. Вы забыли свой компьютер дома, но в данный момент он вам понадобился. Компьютеры с системным блоком не предназначен для переноса, им можно пользоваться только дома; планшетный компьютер гораздо легче и удобнее Компьютеров с системным блоком, но, если вы забудете его дома, то вам придётся за ним идти. Наш компьютер «Джарвис» способен прилететь к вам в любую точку планеты по вашему вызову за короткое время. Вызвать вы его можете с помощью простого управления, встроенного в ваш сотовый телефон.   Наш компьютер основан на холодном термоядерном синтезе, поэтому компьютер может выдерживать самые низкие и самые высокие температурные режимы. Его корпус сделан из противоударного материала. При полёте компьютер способен определять преграды, стоящие на его пути. У нашего компьютера есть преимущество – голограммы. Голограммы —  проецируемое трёхмерное изображение существа или объекта.  Это поможет вам рассмотреть поближе детали в трёхмерном изображении, как в живую. НОВОСТИ САЙТА Вниманию родителей! [0] ВНИМАНИЮ ВЫПУСКНИКОВ 9-11 КЛАССОВ!!! [3] Вниманию выпускников 11-х классов [2] Профориентация [2] Объявление. [50] Полезные советы. [2] Поздравляем! [1] Вниманию выпускников 9-х классов! [0]

Приближаясь к будущему компьютерных наук

Функция захвата ИИ для Huawei Mate 10 была основана на мощных компьютерных алгоритмах и вдохновлена ​​тем, как люди воспринимают визуальные данные. Фото: ГРАФВИШЕНКА/GETTY

Смартфоны

могут использовать искусственный интеллект (ИИ) для автоматического масштабирования и захвата удаленных движущихся объектов или для распознавания отдельных элементов сцены, обеспечивая наилучшие фотографии. Мощная функция фотосъемки смартфона Huawei Mate 10, выпущенного в 2017 году, основана на технологии обнаружения объектов, разработанной учеными-компьютерщиками из Нанкайского университета.

Камеры смартфонов с искусственным интеллектом — это лишь один пример того, как исследователи из Нанкайского колледжа компьютерных наук используют передовые технологии компьютерных наук для решения промышленных задач.

Колледж был основан в 2018 году, но сильные традиции Нанкай в изучении информатики начались в 1958 году. Колледж опирался на этот опыт для решения национальных стратегических задач путем разработки технологий обработки и анализа изображений, анализа больших данных и управления знаниями, а также а также распределенные вычисления и сетевые архитектуры 5G.

От Понимание визуального внимания к улучшенной обработке изображений

Функция захвата изображений с помощью искусственного интеллекта для Huawei Mate 10 основана на мощных алгоритмах компьютерного зрения, разработанных в Лаборатории медиа-вычислений колледжа под руководством молодого профессора Ченга Минмина. «Нас вдохновило то, как люди воспринимают визуальные данные, что является одной из важнейших основ нашей интеллектуальной деятельности», — сказал Ченг. «И мы сосредоточились на обнаружении заметных объектов, фундаментальной проблеме компьютерного зрения».

В то время как даже ребенок может без труда определить самый важный объект на изображении, научить машины понимать зрительные образы непросто. Большинству алгоритмов компьютерного зрения требуется большое количество точных аннотаций изображений для обучения машин. Эффективно проанализировав глобальную структуру изображений, команда Ченга устранила узкое место в производительности, позволив машинам автоматически выделять наиболее заметный объект на изображении.

Техника обнаружения заметных объектов, разработанная командой Ченга, привела к усовершенствованию технологий обнаружения объектов, извлечения изображений, слабоконтролируемого обучения, обнаружения знаний и манипулирования изображениями. Их работа, опубликованная в IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence , легла в основу экспериментов в области компьютерного зрения и компьютерной графики и, согласно данным Google Scholar, получила более 2700 ссылок. Технологии компьютерного зрения Ченга используются не только в смартфонах, но и в социальной сети Tencent QQ Space для обработки изображений. Также разрабатываются приложения в здравоохранении и образовании.

В лаборатории интеллектуальных вычислительных систем Нанкай профессора Ли Тао и Ван Кай создают методы анализа изображений на основе ИИ для диагностики заболеваний. Они разработали методы глубокого обучения для анализа изображений глазного дна сетчатки, включая сосуд, диск зрительного нерва, поражения и макулу. Их техника позволила точно идентифицировать и сегментировать диск зрительного нерва и чашечку на изображениях глазного дна, помогая в диагностике глаукомы. Автоматизированный анализ изображений глазного дна также позволит классифицировать диабетические поражения сетчатки и диагностировать возрастную дегенерацию желтого пятна.

Лаборатория компьютерного зрения Нанкай, возглавляемая профессором компьютерных наук Ян Цзюфэном, создала диагностическую систему для обработки клинических изображений кожных заболеваний. Основываясь на принятых дерматологических критериях, они разработали представления медицинских изображений, которые могут эффективно фиксировать проявления кожных поражений и улучшать прогнозирование заболеваний.

Вычислительные технологии Vision, разработанные командой Янга, также включают алгоритмы для улучшения изображений. Одной из проблем улучшения изображения является выделение впечатляющих характеристик изображения с одновременным воспроизведением его важных деталей. Поскольку для разных пользователей и ситуаций могут потребоваться разные стили обработки, специалисты по компьютерному зрению Nankai предложили мультимодальную структуру улучшения изображений, которая кодирует впечатляющие характеристики визуально привлекательных изображений в метапространство, в результате чего появляется несколько кандидатов изображений с различными впечатляющими характеристиками.

Для этого они распутали коды стиля и содержания изображений, используя стратегию кодировщик-декодер. Затем коды стилей были сопоставлены с характерным метапространством, каждое основание которого представляет определенную эстетическую характеристику, извлеченную из набора изображений. При тестировании можно случайным образом интерполировать характеристику из метапространства и получить улучшенный результат. Эксперименты показывают, что фреймворк выгодно отличается от современных методов с точки зрения визуального реализма, разнообразия и эстетических показателей.

Улучшение технологий распределенных вычислений

Поисковые системы являются важными точками входа в Интернет. Улучшение ключевых алгоритмов организации и обработки данных необходимо для повышения эффективности. Лаборатория параллельного и распределенного программного обеспечения (PDSL), возглавляемая профессорами Ван Гангом и Лю Сяогуаном, тесно сотрудничает с китайским гигантом в области поисковых систем Baidu для разработки решений сложных проблем в поисковых системах. Исследователи Nankai из PDSL разработали эффективный алгоритм кэширования для больших инвертированных индексов. Алгоритм был применен в системах онлайн-поиска Baidu, что привело к значительному повышению производительности. Это сократило ожидание результатов поиска, улучшив работу в Интернете.

Развитие Интернета привело к появлению все более крупных центров обработки данных с высокими эксплуатационными расходами. Крайне важно улучшить использование их ресурсов и снизить эксплуатационные расходы. Члены PDSL работали с крупными ИТ-компаниями Китая, чтобы выяснить, как сбалансировать нагрузку и планировать трафик. Они предложили стратегию онлайн-балансировки нагрузки, которая, обеспечивая качество онлайн-сервисов, имеет очевидные преимущества перед традиционными алгоритмами балансировки нагрузки. Результаты команды теперь используются в крупных центрах обработки данных, что позволяет сэкономить более 10 миллионов юаней на эксплуатационных расходах.

Еще одним вкладом членов PDSL является разработка интеллектуальной системы прогнозирования неисправностей для центров обработки данных. Прогнозируя сбои и заранее устраняя их, мы можем существенно повысить надежность и снизить затраты. Используя SMART (технология самоконтроля, анализа и отчетности) данные мониторинга и методы машинного обучения, можно прогнозировать наиболее частые отказы жестких дисков в крупных центрах обработки данных с точностью выше 95% и уровнем ложных срабатываний 0,01%. или даже меньше. Несколько крупных ИТ-компаний, в том числе Baidu, внедрили эту технологию, которая также может быть расширена для прогнозирования аналогичных сбоев аппаратного/программного обеспечения.

Команда Nankai разработала серию схем кэширования и пересылки контента для сетей пятого поколения (5G). Фото: ГРАФВИШЕНКА/GETTY

Растущий мобильный мультимедийный трафик и растущий спрос на улучшенные мультимедийные услуги со стороны мобильных пользователей поставили под сомнение существующую пропускную способность и услуги беспроводной сети. Чтобы удовлетворить требования к низкой задержке, низким накладным расходам и высокой пропускной способности, группа компьютерных сетей и информационной безопасности под руководством профессора Нанькай Сюй Цзиндуна разработала серию схем кэширования и пересылки контента для сетей пятого поколения (5G).

В последние годы была введена концепция пограничного кэширования, которая, как ожидается, за счет кэширования и пересылки содержимого на границе сети облегчит нагрузку, связанную с увеличением передачи данных. В структуре службы пограничного кэширования для сетей 5G популярный мультимедийный контент размещается в центральных процессорных блоках (CU) и распределенных блоках (DU), а запросы пользователей на конкретный контент будут перенаправляться с удаленных серверов контента на более близкие CU и DU. уменьшить задержку ответа службы и накладные расходы сетевых служб.

С увеличением объема и типов популярного мультимедийного контента снижение стоимости обслуживания без ущерба для качества обслуживания стало актуальной темой исследований.

Сосредоточив внимание на управлении ресурсами при пограничном кэшировании для сетей 5G, команда Сюя разработала инфраструктуру для иерархического пограничного кэширования CU-DU, а также самоорганизующегося пограничного кэширования для мобильных устройств. Они также работали над развертыванием контента и стратегиями распределения запросов. Их результаты могут удовлетворить потребности индустрии мультимедийных услуг в кэшировании контента, что приведет к важным экономическим и социальным выгодам.

Управление большими данными и знаниями

Фото: GRAFVISHENKA/GETTY

Благодаря Интернету вещей и технологиям облачных вычислений каждый день производятся огромные объемы данных. Анализ больших данных и управление знаниями стали важными темами исследований.

Исследовательская группа под руководством Юань Сяоцзе и Ян Чжэнлу, профессоров Нанкайского колледжа компьютерных наук, сосредоточилась на анализе и интеграции разнородных больших данных из нескольких источников, а также на извлечении знаний и управлении ими. Они разработали множество ведущих в мире алгоритмов связывания сущностей для анализа разнородных данных из нескольких источников, структуру завершения извлечения знаний и модели понимания семантики текста. Их результаты были процитированы и исследованы многими известными учеными по всему миру, в том числе членами Ассоциации вычислительной техники (ACM).

Еще одним направлением деятельности группы является анализ и обработка больших потоков данных в режиме реального времени для обеспечения интеллектуальной поддержки принятия решений. Они проводят научное моделирование данных для общих проблем в реальной жизни, разрабатывают новые алгоритмы и решают ключевые проблемы, такие как отслеживание в реальном времени, прогнозирование горячих тем и типичных событий, сопоставление тенденций и сопоставление шаблонов сложных событий. Их исследования нашли применение в мобильной связи, интеллектуальном транспорте и социальных сетях.

Видя растущий спрос на анализ больших объемов сложных медицинских данных для выявления ценной информации, Юань, Ян и их коллеги исследуют сочетание технологий управления и анализа больших данных для эффективной и точной обработки больших медицинских данных и помощи в принятии решений.

Они совершили прорыв в точной медицине и анализе клинических данных, используя глубокое обучение для анализа крупномасштабных данных о метилировании ДНК для проведения неинвазивного раннего скрининга рака легких. Они также используют методы машинного обучения для улучшения качества клинических данных, предоставляя рекомендации по анализу госпитализации пациентов и развитию хронических заболеваний.

Команда также разработала ряд моделей и алгоритмов для управления графическими данными и углубленного анализа, основанных на теории управления данными, машинном обучении и методах глубокого обучения. Эти модели решают задачи идентификации групп и анализа ассоциаций в Интернете, распространения и прогнозирования информации в социальных сетях, восприятия динамики сетевого трафика и прогнозирования ситуаций.

20 Компьютерные технологии, за которыми будущее

Мир, в котором мы живем, значительно изменился за прошедшее столетие, и он продолжает развиваться благодаря новым достижениям, происходящим почти ежедневно в мире компьютерных технологий. Мы прошли долгий путь со времен первых компьютеров с черным экраном DOS и скучными зелеными буквами. Технологии, лежащие в основе вычислений, развились до такой степени, что фактически имитируют реалистичную робототехнику и выполняют функции, на которые раньше у человека уходили часы, за считанные секунды. Вот 20 компьютерных технологий, за которыми, как мы верим, будущее и которые будут продолжать преобразовывать мир вокруг нас.

1. Искусственный интеллект для создания личных профилей

По словам китайского автора Кай-Фу Ли, наука об искусственном интеллекте будет продолжать развиваться, и она будет состоять из четырех волн, первой из которых будет ИИ. развертывание. В его последней публикации под названием «Сверхспособности ИИ» суперкомпьютеры смогут учиться из океанов информации и данных, доступных в механизмах рекомендаций, с помощью алгоритмических систем. Эти системы будут развиваться до такой степени, что смогут детализировать жизнь людей, просто собирая информацию, доступную через Интернет, и наши привычки просмотра, включая личности, желания, требования, а также наши демографические данные. Только представьте, каждый раз, когда вы заходите в Интернет, чтобы выполнить поиск, заказать продукт, пообщаться с другом или сделать что-то еще, вы предоставляете данные, которые можно легко преобразовать в набор данных, точно определяющих, кто вы есть.

2. Hyperloop

Hyperloop — мечта Илона Маска о транспортировке пассажиров по туннелю со скоростью более 700 миль в час. Капсулы в вакуумной трубе доставляют пассажиров из одного депо в другое, и у них будет возможность перевозить пассажиров в пути, который в противном случае занял бы 7,5 часов в поезде всего за 35 минут через Hyperloop. В настоящее время разрабатываются планы тестирования. Студенты UCI приняли участие в конкурсе SpaceX на разработку HyperXite с использованием программ компьютерного моделирования в 2015 году для проектирования модулей, получив награду за свой вклад и ответ на призыв Маска.

3. Ловкость роботов

Еще одна компьютерная технология, представляющая волну будущего, — это ловкость роботов. Эта технология также включает в себя использование искусственного интеллекта и происходит, когда роботы учатся тому, как приобретать ловкость, чтобы их движения казались более реалистичными и менее роботизированными. Роботы тренируются, поднимая предметы и многократно перемещая их. Мы еще не достигли точки в нашей способности разработать программу, которая позволит роботам понять, как это сделать, но работа над этими программами в настоящее время ведется. Можете ли вы представить себе потенциальные последствия появления робота, который может научить себя узнавать что-то новое? Эта технология включает в себя виртуальную тренировку и расчет необходимых движений.

4. Распространенные вычисления

Это новая компьютерная технология, над которой в настоящее время работает корпорация IBM. Эта технология включает в себя специализацию компьютерных серверов и узловых компьютеров с помощью программного обеспечения, которое обрабатывает информационные запросы и определяет, какой тип платформы является лучшим выбором для передачи информации, например. ПК, мобильный телефон, пейджер или другое портативное устройство.

5. Беспроводная связь пятого поколения

Беспроводная связь пятого поколения, также известная как 5G, — это технология будущего, которая обеспечит более быстрое беспроводное соединение, а также отправку и получение данных в мгновение ока. Мы все помним, как первые общедоступные интернет-соединения так легко зависали, когда одновременно было слишком много пользователей. По прогнозам, новые поколения беспроводной связи увеличат скорость подключения, чтобы удовлетворить потребности в тысячу раз большего числа пользователей, чем в настоящее время пользуются услугами, согласно Коллину Макдоннелу в его исследовании новой технологии, которая приведет нас в будущее.

5. Носимая ЭКГ

Это компьютерная технология, подпадающая под ту же категорию, что и Apple Watch или Fitbit. Это представляет собой компьютер в форме часов, которые носят на запястье, и он будет иметь возможность определять, идет ли у владельца мерцательная аритмия, что может помочь предсказать вероятность образования тромбов и возможного инсульта. FDA одобрило такое устройство, изобретенное AliveCor, которое оснащено функцией ЭКГ на часах. Эта компьютерная технология имеет значение для получения медицинской помощи, необходимой для уменьшения ущерба от событий, связанных со здоровьем сердца.

6. Компьютерное зрение

Компьютерное зрение также известно как CV. Эта технология позволяет на основе чипа распознавать, какой холод можно использовать в крупных городах, чтобы оценить, что происходит с точки зрения плотности населения, моделей использования, средней скорости движения по конкретным улицам и того, как используются ресурсы. Были высказаны некоторые опасения по поводу конфиденциальности, но этот тип компьютерных технологий может сэкономить миллионы долларов, заплаченных аналитикам за оценку важных статистических данных, используемых в городском планировании и других муниципальных стратегиях. CV работает, подробно описывая, что и когда происходит в городе, и его долгосрочные последствия включают поддержку 3D-карт в режиме реального времени, а также руководство для автономных транспортных средств.

7. Бесшовные говорящие ИИ-помощники

Большинство из нас понимает, что мы имеем дело с ИИ-помощником, из-за неправильной речи. Новые компьютерные технологии направлены на улучшение этих коммуникаций и позволяют этим помощникам говорить в гладкой разговорной манере и распознавать почти каждое произносимое слово и каждую команду или просьбу. Новая система Google BERT была протестирована и соперничала с интеллектом человека в заполнении пробелов в словах в условиях теста с множественным выбором. По словам Карен Хао, со временем эти помощники смогут делать заметки на важных встречах, искать информацию для пользователей, делать покупки в Интернете и многое другое.

8. Централизованный интеллект

Билл Гейтс вступил в дискуссию о посткомпьютерной эре, когда технология выйдет далеко за рамки традиционных ПК в более компактных и менее дорогих формах. Это будет преобразующая технология, состоящая в передаче огромных объемов данных в информационные устройства, которые действуют как персональные компьютеры, но они будут подключены к универсальной сети данных, которая может изменить способ доступа к информации и ее использования.

9. Смешанная реальность (MR)

Большинство из нас слышали о виртуальной реальности, также известной как VR, но технология смешанной реальности имеет дело со слиянием виртуальной реальности, физической реальности, использованием компьютерной графики и созданием опыта с помощью являются иммерсивными. Было сказано, что этот тип технологий может даже заменить мобильные телефоны. Это имеет огромное значение для того, как мы общаемся друг с другом, получаем удовольствие от развлечений, и есть надежда, что это даже будет полезно для лиц, оказывающих первую помощь, в доступе к жизненно важной медицинской информации для людей в чрезвычайных ситуациях.

10. Встроенные персональные устройства

По словам Уильяма Джоя из Sun Microsystems, Inc., мы вступаем в то время, когда на рынке появится множество встроенных персональных устройств. Эта форма компьютерной технологии связана с миниатюризацией компьютеров в микрочип, который встраивается практически в любой тип устройства, который вы можете себе представить, от носимой электроники до ваших автомобилей или бытовой техники. Вы сможете удаленно отдавать команды с помощью этой технологии, которая стала доступна совсем недавно, и в будущем планируется продолжить ее развитие и расширение.

11. Портативные компьютеры

Крейг Мунди — старший вице-президент Microsoft, и он не верит, что ПК исчезнут, как некоторые. Скорее, он считает, что они послужат базой для новой волны портативных вычислительных технологий, которая только начинает штурмовать мир. ПК могут существовать довольно долго, но число портативных вычислительных устройств резко возросло, и было предсказано, что ПК будут продолжать становиться меньше по размеру и более мощными с течением времени.

12. Машинное обучение

Машинное обучение — еще одна передовая технология в области информатики. Перспективы будущего использования машинного обучения в медицинской сфере. Цели дальнейшего развития этой технологии заключаются в том, чтобы расширить аналитические процессы за пределы возможностей человеческого интеллекта, чтобы узнать больше о здравоохранении и соответствующих диагнозах и методах лечения.

13. Вычисление больших данных

В медицинской профессии использование больших данных помогает службам экстренного реагирования собирать больше информации о пациентах, которых они обслуживают, за более короткий период времени. Хотя эта наука еще не доведена до совершенства, она дает надежду на будущее, позволяя спасать больше жизней в чрезвычайных ситуациях. Сбор и сопоставление разнообразных и сложных данных требует многочасового вмешательства человека для сбора, категоризации и обновления. Все это трудоемкие процессы, и данные постоянно искажаются из-за человеческого фактора. Достижения в области сбора и управления большими данными имеют огромное значение для предоставления более полной и точной информации, которая поможет специалистам во всех отраслях принимать важные решения, влияющие на бизнес, а также на благополучие некоторых из них.

14. Технология 3D-печати

3D-печать — это постоянно совершенствуемая компьютерная технология, позволяющая анализировать и создавать материальные товары, которые поражают воображение человека. Эти принтеры бывают всех форм и размеров, и некоторые из них используются для производства домов в районах с нехваткой жилья, и теперь медицинское сообщество ищет технологии для разработки расходных материалов, таких как протезы, биологические компоненты, а также тканевая инженерия, которые будут использоваться в регенерация тканей человека и фармацевтические препараты.

15. Одежда для ЭКГ

Другим результатом развития компьютерных технологий, связанным со здоровьем, является создание одежды для мониторинга состояния здоровья. Разработка футболки со встроенными интеллектуальными материалами для мониторинга сердца позволяет футболке, которую вы носите, отслеживать ваши сердечные функции и обнаруживать аритмию, обрабатывая данные, которые она собирает в результате сложного алгоритмического процесса, который измеряет и оценивает. бьется сердце и загружает их через устройство Bluetooth.

16. Децентрализованные вычисления

Децентрализованные вычисления — это новая тенденция, которая набирает силу в мире компьютерных технологий и имеет последствия для политических, социальных и экономических последствий по мере разделения хранилищ данных. Пользователи получат больший доступ к данным, к которым в настоящее время обращаются более крупные компании для монетизации, и есть большая вероятность того, что это приведет к более сбалансированному распределению хотя бы возможности увеличения личного богатства. Это также сделает запуск персонального облачного сервера таким же простым, как и использование доступных услуг, которые вы получаете по подписке, без риска для безопасности.

17. Волна мобильной эволюции

Предполагается, что нам еще предстоит пройти долгий путь в мобильной эволюции и что мы только в начале пути. Мобильные технологии еще не полностью реализовали свой потенциал, и разработка новых видов МП, включая носимые устройства и более интеллектуальные приложения, не за горами. Далее указывается, что эта новая технология позволит потребителям жить в реальном времени, когда речь идет об общем опыте, медицинском обслуживании и покупках.

18. Умные автомобили с детекторами алкоголя, созданные в

Еще одна новая компьютерная технология, которая находится в стадии разработки, — это система, которая может быть установлена ​​в транспортном средстве и будет автоматически сканировать кровь на кончиках пальцев прямо через рулевое колесо, чтобы определить, есть ли алкоголь. высокое содержание алкоголя в крови. При обнаружении риска автомобиль будет обездвижен, и водителю не будет разрешено управлять транспортным средством с нарушением когнитивных функций. Потенциальными преимуществами этой технологии являются более безопасные дороги для водителей и пешеходов, а также более низкие взносы по автострахованию.

19. Всеобъемлющий Интернет

Одной из самых больших волн будущего в области компьютерных технологий является Всеобъемлющий Интернет. Это система технологий, которая подключает все продукты к Интернету через датчики. Обладая этими знаниями, возможности безграничны для подключения ваших очков к системе, которая будет планировать чистую проверку зрения, или вашей зубной щетки, автоматически назначающей прием к стоматологу, если в ваших зубах есть кариес.

20. Умные этикетки для пищевых продуктов

Еще одна интригующая компьютерная технология, представляющая волну будущего, — это умные этикетки для пищевых продуктов. Многие продукты выбрасываются, потому что мы не читаем этикетки, которые нам присылают, а срок годности продуктов, как правило, истекает до того, как они будут использованы.