Superkomputer obchodzi swoją 70 rocznicę. Wkrótce będzie świadomy swojego istnienia
W ubiegłym tygodniu komputer osobisty odchodził swoje trzydzieste urodziny. Urządzenie to na stałe wpisało się w nasze życie, a wiele osób nie wyobraża sobie dnia bez niego. Wiele dziedzin naszego życia jest uzależnionych od jego pracy. Dzięki nim człowiek może zaoszczędzić mnóstwo czasu wykonując skomplikowane obliczenia. Dzięki komputerowi możemy przekraczać technologiczne granice, które wcześniej wydawały się nie do pokonania. Wreszcie dzięki nim jesteśmy w stanie opracować wiele lekarstw na choroby, które dotąd były nieuleczalne lub powodowały duże komplikacje w naszym zdrowiu.
Trudno w to uwierzyć, ale komputery są starsze niż telewizja. Pierwsze superkomputery były wykorzystywane z powodzeniem przez wiele państw w czasie drugiej wojny światowej. Oczywiście maszyny z tamtych czasów w porównaniu do dzisiejszych były bardzo wolne. Obecne zegarki, które nosimy na ręku są o wiele szybsze i mają większą moc obliczeniową niż tamte maszyny. Mimo tego urządzenia te były w stanie wykonać obliczenia o wiele szybciej niż człowiek. Dzięki nim możliwe było złamanie wielu szyfrowanych i tajnych wiadomości przesyłanych pomiędzy dowództwem Trzeciej Rzeszy i ich sojusznikami. W końcu taki wyczyn jak lądowanie człowieka na księżycu nie byłby możliwy bez udziału superkomputerów (a przynajmniej proces ten zająłby o wiele więcej czasu), które nie dorównują dzisiejszym kalkulatorom.
Superkomputery i zwykłe komputery osobiste od tamtego czasu przebyły długą drogę. Dzisiejsze maszyny są ponad milion razy szybsze niż ich poprzednicy. Traktujemy je jako bezduszne narzędzie pracy lub rozrywki. Niewiele osób zdaje sobie sprawę, że jeszcze w roku 1920 komputery traktowane były jako istoty ludzkie, które tak samo jak my wykonywały obliczenia. Sposób, w jaki człowiek zaczął postrzegać te urządzenia uległ zmianie dopiero po przed rokiem 1930 – wtedy stały się one znane jako maszyny, które były zdolne przeprowadzić więcej obliczeń niż jeden człowiek.
Rok 1940 można uznać za przełomowy. W tym czasie postał pierwszy superkomputer o nazwie ENIAC, skonstruowany przez J.P. Eckerta i J.W. Mauchly’ego. Ta pierwsza supermaszyna składała się z 18 tys. lamp elektronowych, 1500 przekaźników, ważyła 30 ton i miała wymiary 15 na 9 metrów. Nie miał pamięci operacyjnej a mimo tego był używany głównie do obliczeń związanych z balistyką, wytwarzaniem broni jądrowej, prognozowaniem pogody, projektowaniem tuneli aerodynamicznych oraz badaniem promieniowania kosmicznego. Wykorzystywany był także do badania liczb losowych i analizowania błędów zaokrągleń.
Prawdziwym przełomem dla komputerów był okres lat 1960-1970. W tym czasie komputerze szybkość 1 miliona operacji na sekundę, oraz zastosowano pamięć w postaci kart magnetycznych. Pojawiły się również obwody scalone; w 1962 roku opracowano tranzystor w technice MOS i LSI, a w Anglii skonstruowano pierwsze elektroniczne maszyny kalkulacyjne. To również rok opracowania pamięci hierarchicznej dla komputera ATLAS, działającego z szybkością 1 miliona operacji na sekundę. Konstrukcję tą uznaje się jako powstanie nowego rodzaju pamięci – pamięci asocjacyjnej. Polska goniąc świat, rozpoczęła konstrukcję ODRY 1003, zaś jego seryjna produkcja rozpoczęła się w 1964 roku. W tym okresie powstały pierwsze komputery osobiste IBM z własnym systemem operacyjnym.
W ciągu ostatnich siedmiu lat rozwój superkomputerów uległ bardzo mocnemu przyśpieszeniu. Procesory stały się zdolne przeprowadzić operację z kilku milionów operacji na sekundę do kilku kwadrylionów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę. Dzięki temu stało się możliwe prowadzenie wielu nowatorskich prac, które wcześniej nie były możliwe bez ich udziału. Na przykład za pomocą symulacji dynamiki molekularnej do badania reakcji chemicznych i organicznych, które mogły odgrywać istotna rolę w rozwoju DNA dla wczesnych form życia oraz poznania historii ewolucji rodziny enzymów, które odgrywają kluczową rolę w wielu chorobach nękających człowieka.
Obecny rozwój komputerów i technologii pędzi do przodu w zawrotnym tempie. Ocenia się, że do roku 2018 superkomputery mają być w stanie przetwarzać dane na poziomie zbliżonym do ludzkiego mózgu. Około 2020 r. szybkość przetwarzania informacji będzie wynosić ok jednego tryliona operacji na sekundę, to oznacza 1000 razy szybciej niż obecnie najmocniejsze maszyny. Naukowcy prognozują, że w latach 2025 – 2040 komputery będą świadome swojego istnienia i zdolne do komunikacji między sobą, tak jak czynią to ludzie.
