Tárhelyszakértő

Mire jó egy szuperszámítógép és mikor vált már le minket?

2015. augusztus 02. - NM Dani

szupersz_3.jpg

A szuperszámítógépek nem véletlenül izgatják az emberi fantáziát - számítókapacitásuk lassan saját agyunkéval vetekszik, segítségükkel bioszférákat, naprendszereket, virtuális világokat szimulálhatunk, s ha valaha megszületik az MI, valószínűleg belőlük pattan majd ki. De hány ilyen gépünk van, hol tartunk és mi a fenét építtet Obama?

Szóval, hol tartanak mai szuperszámítógépeink? Elértük-e már Asimov vízióját, amelyben négy ilyen gép elkormányozhatná a világot?

Mikor fognak helyettünk gondolkodni a gépek?

Az IBM tudósai úgy becsülik, hogy az emberi agy körülbelül 36,8 petaflop/s számítókapacitással bír - ez azt jelenti, hogy a számítógépek nyelvére lefordítva másodpercenként 36,8 billiárd lebegőpontos művelet elvégzésére alkalmas. Ez az elképesztő organikus számítógép az, amely érzékszerveinket, reflexeinket, szervezetünk működését irányítja, emlékeinket tárolja, meghatározza gondolatainkat és személyiségünket.

Ehhez képest a világ jelenlegi legerősebb szuperszámítógépe, a kínai Tianhe-2 (mely nevét szerényen a Tejúttól kölcsönözte) jelenlegi csúcsteljesítménye 33,86 petaflop/s.

Igen, a legerősebb szuperszámítógép teljesítménye már nagyjából megegyezik agyunkéval.

A Tianhe-2 ugyanakkor a maga nemében jelenleg egyedülálló - a második helyezett, az amerikai Titan teljesítménye mindössze 17.59 petaflop/s.

Ezek alapján egyelőre nem kell attól félnünk, hogy az emberrel a versenyt felvenni tudó robotok árasztják majd el az utcákat - ennek oka pedig elsősorban az, hogy a hasonló teljesítményre képes szuperszámítógépek nem csak hatalmasak, de energiaigényük is rendkívül magas.

szupersz_4.jpg

A kínai listavezető csúcsteljesítmény mellett 17.6 megawatt energiát fogyaszt - az emberi test pedig nagyjából annyit, mint egy 120 wattos villanykörte, melyből agyunknak körülbelül 20 watt jut. Érezzük a nagyságrendi különbséget? A szuperszámítógépnek kicsit több kell a müzlinél.

A méret ugye a másik gond: a Tianhe-2 teljes rendszere, benne több mint hárommillió processzormaggal 720 négyzetmétert foglal el. Szóval, öntudatra ébredve sem tudna elvegyülni az utcán.

Ha a helyünket nem veszik át, mit tudnak?

Tehát, ha az emberi agyat nem replikálhatjuk velük hatékonyan, mire is jók? Gyakorlatilag bármire és mindenre, már ha a virtuáliában maradunk.

A szuperszámítógépek segítségével a kutatók olyan feladatokat oldanak meg, amelyek nélkülük akár évtizedekig is tarthatnának. Modellezik a Föld időjárási rendszereit, a bioszférát, a nukleáris robbantásokat az atomi szinttől azok nagyléptékű hatásaiig. Modellezik az élő szervezetek működését, a galaxisok születését és így tovább.

A legtöbb eredmény, amelyet általuk kaphatunk, nélkülük egyáltalán nem születhetne meg - az űrbéli szuperstruktúrák pontos működését például puszta megfigyeléseink alapján olyan hosszú ideig tartana szimulálni, hogy szinte meg sem érné elkezdeni a feladatot.

Aztán ott vannak a nukleáris robbantások. A XX. században az atomhatalmak több ezer (!) kísérleti atomrobbantást végeztek bolygónk felszínén – Észak-Amerikai és Ausztrália sivatagaiban, Szibéria roppant lakatlan síkságain, a Csendes-óceán szigetein vagy éppen az óceánok mélyén. Abban pedig mind megegyezhetünk, hogy nem kívánjuk vissza ezt a korszakot.

Szerencsére nem is kell tartanunk attól, hogy visszatér, szupergépeink ugyanis remekül kiváltották a valódi robbantások szükségességét - csak az Egyesült Államokban mintegy 100 ezer számítógépet használnak erre a célra.

Ha már itt tartunk: milyenek az erőviszonyok?

szupersz_1.jpgAz 500 legerősebb (legnagyobb teljesítményű) szuperszámítógép 500-as toplistáján jelenleg elképesztő fölényben van az USA - a lista 46,6 százalékát az ő gépeik adják. Utánuk következik Japán (7,8%), majd Kína (7,4%).

Nagy öröm számunkra, hogy a listán jelenleg egy magyar gép is szerepel.

A Debreceni Egyetemen üzemelő Leo (mely nevét Szilár Leótól kölcsönözte) 3696 processzormagjával 248,2 teraflop/s csúcsteljesítményre képes. A rendszert a HP szállította.

A Leo 2014-ben került fel a listára, amelynek jelenleg 370. helyét foglalja el. Ezt megelőzően utoljára 2000. novemberében került be országunk az 500-as topba. Akkor a Sun Enterprise 10000 szerver a 361. helyre került fel, és a teljesítménybeli fejlődést jelzi, hogy erre mindössze 110,5 gigaflop/s csúcsteljesítménnyel volt képes - ez nagyjából egy nyolcmagos Xeon processzor mai teljesítményének felel meg. A Leo teljesítménye ennek több mint háromezerszerese.

Na de mi a jó fenét építtet Obama?

A téma a napokban nem csak azért vált aktuálissá, mert kiderült, hogy a Leo megőrizte helyezését a listán – a világ arra kapta fel a fejét, hogy Barack Obama amerikai elnök aláírt egy elnöki rendeletet, amely a Nemzeti Stratégiai Számítási Kezdeményezés (NSCI) felállítását írja elő. Ennek célja pedig nem más, mint az első exascale-szintű szuperszámítógép kifejlesztése.

Az NSCI-ben részt vesz az amerikai Energiaügyi minisztérium, a Védelmi Minisztérium és a Nemzeti Tudományos Alapítvány (NSF).

Mi az az exascale?

Az exaflop/s teljesítményű szuperszámítógépek kapacitását már kvintillió másodpercenkénti számításban mérjük.

szupersz_2.jpgSokak szerint az első exaszintű gép megépítése volna a számítástechnika fordulópontja, mert valójában ezzel érnénk el az emberi agy számítókapacitását. A tudósok korábban 2018-ra saccolták ennek megvalósulását, jelenlegi állás szerint azonban tovább húzódik a dolog.

Az Obama által kiadott ukáz 15 évre előre határozza meg az amerikai HPC (High Performance Computing) irányát, s célja az, hogy a jelenleg 10 petaflop/s rendszerek teljesítményét a százszorosára növelje. Ennek érdekében az ügynökségek, magánvállalatok, állami szervezetek összeadják majd szellemi tőkéjüket, új tehetségeket képeznek és a rendelkezésre álló technológiákat integrálva és továbbfejlesztve remélhetőleg létrehozzák majd a szuper-szuperszámítógépet.

Aztán persze ha az IBM előbb ér el áttörést a quantum computing terén, az átrajzolja az egész térképet, és a jelenlegi szuperszámítógépek egyébként is hamar tárgytalan kövületekké válnak.

A bejegyzés trackback címe:

https://tarhelyszakerto.blog.hu/api/trackback/id/tr327673782

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Macropus Rufus 2015.08.03. 14:36:16

" másodpercenként 36,8 billiárd művelet elvégzésére alkalmas"
kb. de pontosabban: lebegőpontos művelet az a flop (floating points). Művelet a dvd-re írás és a file másolás is ;)

Szalay Miklós 2015.08.03. 14:56:07

Az elme azért több lehet egy számítógépnél, nem csak a számítási kapacitás számít tehát. Gondoljunk mindenekelőtt 1) a szabad akaratra, 2) a szubjektumra, konkrétan mondjuk arra, hogy szubjetív módon érezni nem fog egy gép attól, hogy gyorsabban számol. (Érzékelni természetsen tudnak a gépek, mondjuk kamerát lehet rájuk kötni, de ez nem ugyanaz, mint ahogyan az ember érzi, ha pl megérintik a kezét.) Az elméről alapvetően még mindig nem lehet tudni, hogy micsoda: lehet, hogy teljesen anyagi jelenség, de az is elképzelhető, hogy van benne valami más is.

Ajánlanám ehhez a következő linken található írásokat:

egyvilag.hu/temak.shtml#elme1

(A kép tetején lévő sorokat nézzétek, az írások doc és pdf formátumban tölthetők le. Ezek egy nagyobb műnek az elméről szóló részei. Ha felfelé görgettek majd, a legalapvetőbb megállapításokat összefoglalva is megtalálhatjátok "Az elme minősége" című részben.)

tyberius 2015.08.03. 15:36:20

Azt mondjuk nem értem, hogy válna ez a "szuper-szuperszámítógép" a számítástechnika fordulópontjává. OK, hogy a névleges számítási kapacitása megegyezik az emberi agyéval, de attól még nem lesz értelmes, és természetesen egész más alapelven működik, mint az emberi agy. Ezt a "szuper-szuperszámítógépet" is ugyanarra fogják használni, mint a korábbiakat: klímamodellt számolni, repülőgépdizájnt tesztelni, fehérjét hajtogatni.

Tippem szerint ha valaha lesz is MI, valszeg egész másképp fog működni, mint az emberi agy, és/vagy az alapjául szolgáló számítógép működése lesz teljesen más, mint a maiaké.

Macropus Rufus 2015.08.03. 15:51:26

Ezek a mostani gépek nem mások mint egy baromi gyors adatbázis szerverek. Ugye a Wattson legyőzte az embert a vetélkedőben. Igaz, de miért is? Mert sokkal jobban tudott az saját adatbázisában keresni mint az ember a sajátjában (értsd: agyában). De ennyit tud és nem többet. A DeepBlue ugyan ez volt. A sakk programok egy hatalmas (több millió játszmát magába foglaló) adatbázissal bírnak. Ők nem döntenek intuitívan mint az ember. Viszont sokkal gyorsabban ismerik fel a helyzetet és keresnek az adatbázisukban mint az ember. Szóval az olyan területen, ahol inkább a számosság számít (hatalmas adatmennyiségek átnézése stb.) ott szépen fognak domborítani. De csak olvassák fel nekik egy költő versét és kérjék meg őket, hogy mondják el milyen érzelmeket váltott ki bennük a vers. ÉS ennyi volt a nagy MI-be vetett bizalom. Meg sem fogja érteni a verset. A mostani beszédfelismerő programok is csak egyfajta adatbázisból dolgoznak. Ha ez és ez a kérdés, akkor a releváns találatok alapján 95%-ban ez a megszokott válasz erre. (pl. Szia, hogy vagy. Köszönöm jól. ez a kombó a leggyakoribb. És jé, már is értelmesen beszélgetek a géppel.)

GABOR2 2015.08.04. 12:26:53

A szuperszámítógépek hatalomátvétele még távol van, viszont vannak problémák a számítástechnika trendjeivel már ma is... Erről szól a blogom.

Laszlo Borbely 2015.08.04. 19:15:03

az ilyen muvelet elvegzesere alkalmas szamitogepre lenne szuksegem.sokan azt mondjak, nem lehet olyan szetirast kesziteni hatos lottora,amivel el lehet talalni 6 szamot.de igen.most sokan ugy gondoljak,ez az ember hulye.mindenki gondoljon amit akar.5 evet dolgoztam ,mire rajottem,hogyan es mibol induljak el.ezzel be tudom azt is bizonyitani mennyire tiszta a sorsolas is.most is van elkeszitve tablazatom programot is elkeszitettuk egyelore nagyteljesitmenyu gep osszeallitasan dolgozunk.2exelltablazat lesz usb kulcsra teve ,persze mar a megoldassal elkuldve olyan helyre ami bizonyitani fogja letezik ilyen megoldas.nem gond az ilyen munka elkeszitese akar magyar cseh osztrak szlovak lottora ahol van hatos lotto.ha el is kuldom valakinek ezt a munkat nem tudjak hogy melyik hetre van.hiaba van a 49 szamnak kozel 14millio kombinacioja .mondjuk az excell tablazatot a programmal is kimerem adni a kezembol aki le szeretne futtatni.
süti beállítások módosítása