Student World

Budoucnost si můžeme představovat všelijak. S tím, jak se dramaticky snižuje cena procesorů a roste jejich výkon, přišla na přetřes i vize tzv. amorfního computingu, tedy obřích počítačů, skládajících se z obrovského množství malých jednoduchých procesorů. “Pro tyto systémy budeme potřebovat zcela nové programátorské modely, ale zato nám poskytnout nepředstavitelnou výpočetní sílu,” tvrdí o této koncepci její propagátoři Harold Abelson a Gerald Sussmann z MIT.

Amorfní výpočetní model, který je také někdy označován jako “model hejna” (swarm computing), lze připodobnit k chování včelího roje nebo hejna malých rybek. Výsledné chování hejna je v tomto případě výsledkem individuálního, avšak velmi unifikovaného chování velkého počtu jednotlivých entit.
Současné studie zabývající se takovýmito počítačovými systémy staví na poznatcích z oblasti distribuovaných výpočetních systémů (jako např. technologie Jini) a počítají s bouřlivým rozvojem nanotechnologií. Cílem je vdechnout budoucím produktům nanotechnologií jistou formu inteligence, podobnou výše uvedeným modelům známým z přírody.
Podle představ současných vizionářů budou v budoucnu výrobní závody chrlit kvanta levných a jednoduchých procesorů, z nichž budou řádově po tisícovkách kusů sestavovány jednotlivé výpočetní systémy. Takovéto systémy však nebude možné programovat deterministickými metodami za pomoci vyšších programovacích jazyků, které nyní používáme. Místo toho budou tyto procesory napodobovat chování rybek v hejnu. Budou se přitom řídit jednoduchými pravidly typu “napodobuj chování svých sousedů” a “čas od času se poohlédni po lepším řešení”.
Nebude přitom důležité, že některé procesory v systému nebudou občas pracovat podle požadovaných specifikací, nebo že v části systému došlo dočasně k nějakému komunikačnímu šumu. Systém jako celek bude stále schopen spolehlivě zpracovávat informace bez ohledu na momentální nespolehlivost některých svých částí.
Výsledky získané studiem psychologie živočichů přitom dokazují, že takovýto přístup může fungovat. Ukazuje se například, že hmyz nekoordinuje činnost svých šesti nohou a čtyř křídel na základě žádného sofistikovaného centrálního algoritmu (převedeno do počítačové mluvy), ale spíše na základě autonomních lokálních programů, které řídí pohyby jednotlivých končetin. Vzájemná interakce těchto jednoduchých elementů pak ve výsledku vyústí ve velmi účelný pohyb.
K praktickým aplikacím těchto technologií je samozřejmě ještě velmi daleko, ale už dnes si můžeme představit příklady jejich účelného využití. Může jít o systém pro řízení efektivního vstřikování paliva do automobilového motoru nebo třeba o inteligentní rádio, které “okoukne” vkus svého uživatele a samo mu bude vybírat odpovídající hudbu.
Řada dalších informací o problematice amorfního computingu je dostupná na webových stránkách. Začít lze např. na asrese http://world.std.com/~wware/swarms/swarms.html, odkud lze stáhnout i javový applet simulující model amorfního systému.

autor Martin Faťun