Luca, Ottilia
2 °C
5 °C

A soha el nem romló számítógép

2013.02.14. 15:45
A University College London munkatársai összetett, a saját hibáit újraprogramozó rendszert alkottak, ami a természet törvényszerűségeit imitálja. A több alrendszerre épülő számítógép - a hagyományos gépektől eltérően - nem egymás után, hanem párhuzamosan futtathat több folyamatot, ami a természeti jelenségek modellezésénél előnyt jelenthet.

Egy most bemutatott számítógép a természet véletlenszerűségeit imitálja. Ha a gép hibát észlel vagy összeomlik, azonnal képes talpra állni, és javítja a sérült adatokat. A rendszert a University College London (UCL) használja, hogy kritikus fontosságú rendszereket üzemeltessen vele. A gép a sérült drónok újraprogramozására is alkalmas, de az emberi agy realisztikus modellezésében is segítséget nyújthat.

Az új számítógép abban különbözik a ma használt gépektől, hogy azok többnyire rosszul modellezik a természetes folyamatokat, például a neuronok működését vagy a méhrajok mozgását. Ennek az az oka, hogy a hagyományos számítógépek egyszerre csak egy folyamatot számolnak ki. A UCL számítástudománnyal foglalkozó kutatója, Peter Bentley ezt a modellt rossznak tartja, mivel a természetben megfigyelhető jelenségek elkülönült, decentralizált és véletlenszerű folyamatok. Szintén természeti sajátosság a jó hibatűrés, a természet ilyenkor ugyanis korrigál, és kijavítja a hibát.

A ma használt gépek általában egy feladatlista alapján hajtják végre az utasításokat. A folyamat során a memóriából elindul a program, majd a számítási eredményeket a memóriában tárolja. Az időzített programszámlálóval a folyamatokat ütemezni lehet, így a számítógép elvégezheti a további feladatokat is. Az adatfeldolgozáshoz ez a módszer is beválik, de az egyidejű műveletek elvégzésére nem alkalmas. Bentley szerint, bár sokszor érezhetjük úgy, hogy a számítógép egyszerre több szoftvert is futtat, ez valójában nem így van, csak nagyon gyorsan vált az egyes programok között.

Önjavítás és önfenntartás

Bentley és a UCL munkatársa, Christos Sakellariou olyan számítógépet terveztek, ahol az adatokat párosítják a végrehajtandó utasítással. A tervezők megadhatnak egy olyan utasítást, ami a kinti hőmérséklettel van összefüggésben, és azt, hogy a számítógép hogy reagáljon arra, ha például túl meleg van. A beérkező adatok ilyenkor különböző digitális tárolókba, az úgynevezett rendszerekbe kerülnek. Minden rendszernek saját memóriája van, ami kontextus-érzékeny adatokat tartalmaz, így csak hasonló jellegű rendszerekkel léphet kapcsolatba.

Ahelyett, hogy a programszámlálót és az ütemezést használnák, a rendszerek meghatározott időközönként lépnek működésbe; ezt egy olyan álvéletlenszám-generátor szabályozza, ami a természet véletlenszerűségét imitálja. Bentley szerint ez a módszer biztosíthatja, hogy a folyamatok egy időben futhassanak, és egyik folyamat sem élvez előnyt a többihez viszonyítva. A rendszerek kölcsönhatásban vannak egymással, véletlenszerű interakció alakulhat ki közöttük, a számítási eredmények pedig ezekből az interakciókból származnak.

Bentley rendszerének sajátossága, hogy az utasításkészletet több rendszer között osztották meg, így ha egy rendszer megsérül vagy működésképtelenné válik, egy másik rendszerből visszanyerheti az ép kódot, így kijavíthatja magát. A hagyományos számítógépekkel ellentétben, amik összeomlanak, ha nem férhetnek hozzá egy bizonyos memóriaterülethez, Bentley gépe ilyenkor sem fagy le, ugyanis az adat más rendszerekben is megtalálható, így biztosítható a folyamatos működés.