НАУЧНЫЙ ФАКТ
ТЕХНОЛОГИИ
Великое в малом
Приборы «мельчают». Куда заведет эта
тенденция?
«Прощание с нашими кремниевыми
коллегами
Девиз «Меньше, быстрее, лучше» нигде не
проявился так ярко, как в микроэлектронике. Когда
в 1971 году был создан первый процессор «Intel-4004»,
наибольшее число транзисторов на одной
микросхеме не превышало 2250. Теперь порядок цифр
изменился. Выпущенный в 2001 году компанией «Intel»
самый быстродействующий процессор содержал
более ста миллионов транзисторов, размещенных на
одной микросхеме размером с человеческий ноготь.
В минувшие десятилетия ученые не раз полагали,
что предел миниатюризации скоро будет достигнут,
однако прогнозы оказывались ошибочными. И все же
в ближайшее время действительно опасения
сбудутся, ведь дальнейшей миниатюризации
помешают фундаментальные законы физики. Когда
элементы микросхемы достигнут атомарных
размеров, начнут проявляться эффекты квантовой
механики, и работа микросхем станет
непредсказуемой. Использовать их в компьютере
нельзя. Очевидно, что архитектура компьютеров
изменится. Так, некоторые говорят о
«молекулярной электронике», использующей
свойства молекулы ДНК. Ведь та может эффективно
накапливать информацию: для кодировки любых
данных будет использован порядок расположения
баз этой молекулы. Компьютер на базе ДНК мог бы
оказаться на несколько порядков эффективнее
кремниевого компьютера. Выигрыш будет достигнут
за счет большего объема памяти и увеличения
числа операций. Однако исследования в этой
области только начались, и успех будет достигнут
не скоро.
То же можно сказать о квантовом компьютере,
способном выполнять операции не
последовательно, как современные аппараты, а
параллельно. Скорость работы такого компьютера
невероятно повысится, если, конечно, его удастся
создать. Пока квантовый компьютер функционирует
лишь с пятью атомами, и никто не знает, как будут
обстоять дела в 2020 году.
В конце ХХ века прогресс компьютерной техники
определялся законом Мура. Согласно ему мощность
процессоров каждые полтора года удваивалась. По
мнению экспертов, этот закон будет действовать
примерно до 2020 года, а значит, на ближайшие два
десятилетия мы довольно точно сумеем
предсказать, каким будет мир, в котором мы живем.
Отметим лишь, что, по прогнозам экспертов, в
ближайшие 20 лет стоимость компьютеров,
по-видимому, резко снизится. Внедрение же новой
компьютерной технологии повлечет резкие
перемены в жизни общества.
Мобильная техника становится
всемогущей
Всего тридцать лет назад – в 1970 году –
появился первый переносной калькулятор фирмы
«Canon». Он весил около килограмма и выполнял
четыре основных арифметических действия. Теперь
мы уже не мыслим будущее без мобильных аппаратов.
Самым перспективным из них является телефон. Он
превратится в настоящую «мультимедийную
станцию». В него можно будет встроить цветной
дисплей, цифровую камеру, а также МРЗ-плеер для
прослушивания музыкальных дисков. Мобильная
техника будущего должна, минуя компьютер, иметь
постоянный доступ в Интернет, подключение к
E-mail’у и телефонной сети. Ноутбук начинает
проигрывать соревнование мобильному телефону.
Ведь его можно назвать увечным вариантом
мобильного телефона, поскольку он не может
общаться с другими объектами. «ПК и ноутбук
перестали пребывать в центре внимания, – говорит
Леопольд Бонэнгл, глава немецкого
представительства фирмы «Сони». – Этого
«центра» нет. Теперь каждый прибор связан с
каждым».
Пример: новая видеокамера DCR-IP7 фирмы «Сони»,
представленная на выставке CEBIT-2002. Размер
видеокассеты – со спичечный коробок.
Видеозапись или фотоснимки, сделанные с помощью
этой камеры, можно прямо с пляжа отправить по
мобильной связи домой и тут же по Интернету
узнать о погоде на завтрашний день. Мобильные
телефоны тоже скоро начнут фотографировать.
Впрочем, успех производителей становится их же
проблемой. Они достигают, как говорят
специалисты, «peak of perfection» – «предела
совершенства». Многие приборы работают так
надежно, что покупка новой модели мало чем
выгодна или интересна клиенту. Сбыт новых
моделей электроники замедлился. Можно
предположить предел развития современной
электроники: весь мир будет насыщен мобильными
телефонами размером с ладонь, накапливающими,
обрабатывающими и передающими информацию. Все
они будут связаны друг с другом единой
глобальной сетью. Однако чем меньше становятся
электронные приборы, тем труднее ими
пользоваться. Миниатюризация тоже имеет свои
пределы. Если мобильные телефоны и ноутбуки
станут еще меньше, то на их клавиши невозможно
будет нажимать. «Нам осталось дождаться, пока
биотехнологи не нарастят нам какой-нибудь
крохотный палец, чтобы нажимать на все эти
невидимые кнопки, – шутят электронщики. –
Кажется, еще один виток прогресса, и мобильник
можно будет ненароком вдохнуть». Повседневный
прогресс незаметен. Лишь спустя годы мы сознаем,
как сильно изменился мир, окружающий нас.
«Постепенно нас окружат сотни крохотных
компьютеров. Они будут встроены в мебель, книги,
настольные лампы и даже одежду, – говорит
американский ученый Марк Уайзер. – Они станут
снабжать нас самой разной информацией. Например,
оконное стекло, пусть оно и закрыто шторой,
подскажет мне, кто прошел мимо дома – сосед или
незнакомец. Утром, привстав с софы, я не стану
нащупывать выключатель – свет загорится сам. И
не только в спальне. Мой дом заучит мои привычки.
Он запомнит, куда я имею обыкновение заходить
поутру, и везде включит свет». Чтобы получить
супермозг, не обязательно собирать всю
электронику воедино. Можно научить множество
отдельных предметов – привычных домашних вещей
– взаимодействовать. Совместными стараниями
десятков и сотен крохотных «электронных
муравьев» творится единое целое – нечто, незримо
и неизменно присутствующее рядом с вами и все обо
всем знающее. Наш мир начнет напоминать
мультфильмы Диснея. Как помнится, предметы,
населяющие их, живут своей собственной жизнью.
Там можно запросто побеседовать с зеркалом или
столом. Точно так же будет обстоять дело с
Интернетом в будущем. К Сети подключатся обычные
предметы. С помощью письменных принадлежностей
можно будет сразу же отсылать написанное
адресату; с помощью простых очков –
просматривать любой заказанный вами фильм.
Полеты из Бирюлева в Медведково
В начале XXI века совсем иная задача
беспокоит инженеров, проектирующих транспорт,
нежели одно-два столетия назад. Тогда их
заботило, как связать разделенные пространством
города и страны. Теперь – как соединить
отдельные городские районы, разобщенные...
избытком транспорта. Сегодня из Москвы в
Симферополь можно долететь едва ли не быстрее,
чем доехать на автомобиле из Бирюлева в
Медведково в час пик. Можно не допускать частные
машины в центр города, можно по субботам
запрещать поездки на автомобилях с четными
номерами, а по воскресеньям – с нечетными, а
можно предлагать совсем иное техническое
решение.
Калифорнийский инженер Майк Мошье уверен, что
его аппарат, изготовленный из пластика и
алюминия, будет доступен каждому. Человек,
пристегнутый к автолету, выглядит этаким
огромным насекомым. Над его плечами красуются
два пропеллера. Они обеспечивают взлет: стоял
человек на тротуаре, а потом одно нажатие кнопки
– и, взмывая прямо вверх, помчался над всеми
пробками улиц на другой конец города. Никаких
взлетных полос не надо, посадочных тоже. «Можно
приземлиться даже на кухонный стол», – шутливо
замечает Мошье. Маневрирует «SoloTrek» – так
именуется воздушный автомобиль XXI века – тоже за
счет пропеллеров. Нажатием пары рукояток можно
менять наклон и скорость вращения винтов.
Возникнут проблемы – всегда наготове парашют.
На первых порах машины для цивильных прогулок
над городами обойдутся в ту же цену, что и дорогой
спортивный автомобиль. Но если идея приживется,
то через несколько десятилетий небеса запестрят
фигурками, спешащими из Москвы в Тверь, из
Вологды – в Кострому.
Не будем уподобляться «апокалиптикам»,
ожидающим от будущего лишь новых бед. Как и не
будем в эйфории говорить, что все изменения,
происходящие вокруг нас, ведут к лучшему. Отметим
лишь, что новые технологии все стремительнее
меняют наш мир. Разрыв между появлением идеи и ее
внедрением в жизнь резко сократился. А это
значит, что жизнь каждого из нас все сильнее
зависит от научно-технических достижений.
Человек становится заложником новых технологий.
В то же время «блага прогресса» – отнюдь не
пустая фраза. Мы привыкли пользоваться ими и тем
настойчивее вопрошаем будущее, надеясь узнать,
что оно принесет.
Ваше мнение
Мы будем благодарны, если Вы найдете время
высказать свое мнение о данной статье, свое
впечатление от нее. Спасибо.
"Первое сентября"
|