数字化的终结?

德国正致力于跨越式创新。我们介绍四个即将实施的想法。第3部分:模拟计算机

Bernd Ulmann及其模拟计算机
Bernd Ulmann及其模拟计算机 SPRIND GmbH

几乎没有任何技术能像数字计算机那样改变我们的世界。然而,它的基本原理只是解释现实的一种方式。计算机科学家Bernd Ulmann教授如此描述道:你把一个问题切成许多小片,一步一步地解决这个问题,由一个精确定义的指令即算法集中控制。为了做到这一点,需要将必要的指令储存在计算机内存中。

尽管这种方法非常成功,但它也有其局限性。其一是计算机为了计算复杂的问题,每秒必须进行数十亿次的算术运算,这造成巨大的能源消耗。另外,使超级计算机如此快速的数十亿个并行计算单元不能随意增加。它们几乎不可能比用于构建电路的原子更小。

模拟计算机类似于神经网络

因此,为了解决复杂的科学问题,Ulmann正计划复活以完全不同的方式进行计算的计算机,这些计算机甚至在1940年代初至1970年代占主导地位:模拟计算机。这位计算机科学家解释说,数字计算机只有少数计算单元能极快地处理非常简单的指令,而模拟计算机则由许多计算元素组成,从几十个到几千个,在将来甚至是几百万个,它们是相互连接的。以此连接处理问题时,它们不是被一步一步地执行,数十亿比特地来回切换,而是在一定程度上按电子排列,其结果通过测量来读取。

在这一意义上,模拟计算机类似于像大脑这样的生物神经网络,它可以处理大量的信息,而消耗的能量比30瓦灯泡还少。因此,Ulmann认为人工智能是其主要的应用领域,它模仿这种网络结构。如果聪明地使用这种机器,它们可能远优于数字计算机。

与经典的模拟计算机用无数电缆互连不同,Bernd Ulmann正在研究一种模拟计算机芯片,在该芯片上可以自由配置各个互连点。由一台数字计算机进行控制,该计算机与模拟计算机连接,形成一个数模混合系统。Ulmann告诉faz.net:“模拟计算机是我们计算机系统发展的很自然的下一步,其性能将越来越高,同时能效也将越来越高。”

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