Компьютерные технологии будущего

XX век стал  вехой нового исчисления времени,  – началась эпоха цифровых  технологий. Тысячи лет человечество  развивалось относительно плавно: количество новой информации  о мире увеличивалось очень  постепенно, способы перемещения,  средства связи, а, соответственно, и уклад жизни многие столетия оставались без изменений.Предложенная схема фон Неймана, принцип которой заключался во взаимодействии центрального процессора и памяти, к которым подключались различные периферийные устройства ввода и вывода информации, положила начало эпохи цифровых технологий. Отныне технологии будущего получили неразрывную связь с информатикой и информационными технологиями.  

Наступившая эпоха дала возможность осуществить  революционные открытия в самых  разнообразных сферах человеческой деятельности, поскольку теперь стала  возможна обработка гигантских объемов  информации с чрезвычайно высокой  скоростью. Появились приборы, механизмы, устройства и транспортные средства, контролировать которые, человек был  уже не в состоянии, поскольку  диапазон возможностей человека ограничен. На помощь в этом ему пришли компьютеры. Они позволили вложить в понятие  «технологии будущего» новое  качество – процессы разработки, изготовления и контроля качества любого изделия  в XXI веке проходят под управлением  и с применением компьютеров. Развитие технологий в будущем связано, прежде всего, «интеллектуальностью»  техники, скоростью, экономичностью. Появление  таких областей, как нанотехнологии, робототехника, космонавтика и авиация, энергетика и связь потребовало именно таких технологий. Именно они позволили создать автоматические сборочные линии и роботов, космические корабли и ускорители элементарных частиц, сотовую связь и Интернет.

Компьютерные  технологии будущего  

Компьютеры  из года в год приобретают все  большую вычислительную мощность. Вычислительная техника развивается со скоростью, непостижимой ни для какой другой сферы. Мы уже не удивляемся миниатюрным  персональным компьютерам в виде нетбуков, планшетов, смартфонов...  

Наблюдая  за этим процессом, невольно возникает  вопрос: а что дальше, каковы компьютерные технологии будущего? С одной стороны  аппаратная часть современной компьютерной техники развивается на основе электроники. Компьютеры стали надежнее, они стали  способны решать самые разнообразные  задачи за малое время, получив повсеместное распространение. Сейчас наука и техника подошли к вопросу создания компьютеров на основе нанотехнологий, другими словами речь идет об атомарном уровне.

Вся программная часть современной  вычислительной техники основывается на двоичной системе и формальной логике. Для решения задач современные  компьютеры используют последовательный перебор, осуществляемый с огромной скоростью. Оказывается у такого принципа также есть существенные недостатки. Существует ряд задач, для которых формальная логика неприменима. В качестве примера можно привести разложение числа на простые множители – эта математическая задача не может быть решена по традиционной схеме даже суперкомпьютерами.  

Дальнейшие  перспективы развития компьютерных технологий будущего многие ученые связывают  с квантовыми (фотонными) компьютерами. Эти технологии рассматривались  еще в 80-х годах прошлого века, однако слишком сложными оказались  проблемы, вставшие на пути их создания. В чем же отличие квантового компьютера от традиционного электронного. Коренная разница заключается в самом носителе информации: здесь это не электрон, а квант (фотон). Применение квантов позволит получить увеличение быстродействия на многие порядки. Удивительные свойства квантов, описываемые квантовой физикой позволят применить неформальную логику. Компьютерные технологии будущего, вооруженные квантовыми компьютерами позволят решать задачи совершенно недостижимые для современной вычислительной техники. Кроме того, по словам специалистов, данные, отправляемые через световой канал никаким образом не могут быть перехвачены. Таким образом, вопрос безопасности данных перейдет на качественно новый уровень. Однако трудности, связанные с аппаратной частью квантовых компьютеров, пока не позволяют говорить о появлении их промышленных образцов. Скорее всего они существуют в единичных экземплярах и сказать точно на каком этапе находится их разработка сказать трудно, поскольку эти работы засекречены.  

Высокие технологии будущего - новое качество знаний о мире

Понятие «высокие технологии» говорит о новом  качестве знаний, о точных методах  производства, об умении прогнозировать. Высокие технологии будущего включают в себя столь большое количество направлений, охватить которые невозможно. Можно, однако, выделить некоторые особенности  данных направлений. Во-первых, они  будут основаны на всестороннем использовании  информационных технологий. Во-вторых, важной особенностью технологий будущего является эффективность, экономичность  и экологическая безопасность. Вот  некоторые наиболее быстро развивающиеся  направления:

Информационно-вычислительные системы – создание искусственного интеллекта, дальнейшая миниатюризация на основе нанотехнологий

Робототехника – создание интеллектуальных роботов  и их распространение в быту, производстве, транспорте, военном деле, исследовании космоса и океана

Медицина  и генетика – продление жизни  человека, создание технологий по восстановлению органов, операции на расстоянии, применение нанороботов для внутренних операций

Альтернативная  энергетика – освоение ядерного синтеза, использование возобновляемых источников энергии, новые технологии в энергосбережении

Новые технологии в автомобилестроении – создание эффективных электромобилей, летающих машин

Авиация и космонавтика – реализация технологии «Аякс» и достижение гиперзвуковых  скоростей, создание воздушно-космических  одноступенчатых самолетов, освоение ядерных и электроракетных двигателей нового поколения в исследовании космоса, строительство орбитальных  станций и баз на Луне и Марсе

Новые технологии в строительстве – подводные  и плавающие города, города-башни.