Οι άδειες χρήσης λογισμικού καθορίζουν τους όρους υπό τους οποίους μπορεί να χρησιμοποιηθεί, να τροποποιηθεί ή να διανεμηθεί ένα πρόγραμμα. Πρόκειται για νομικά δεσμευτικά έγγραφα που προστατεύουν τα δικαιώματα των δημιουργών λογισμικού και διασφαλίζουν τους χρήστες σχετικά με το πώς μπορούν να αξιοποιήσουν ένα λογισμικό.

Κύριες Κατηγορίες Αδειών Χρήσης

1. Ιδιόκτητες Άδειες (Proprietary Licenses)

Οι ιδιόκτητες άδειες περιορίζουν την ελεύθερη διανομή και τροποποίηση του λογισμικού. Ο χρήστης αποκτά δικαίωμα χρήσης, αλλά όχι πρόσβαση στον πηγαίο κώδικα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν το λογισμικό της Microsoft (Windows, Office) και της Adobe.

2. Ελεύθερες Άδειες (Free Software Licenses)

Το ελεύθερο λογισμικό επιτρέπει στους χρήστες να χρησιμοποιούν, να τροποποιούν και να διανέμουν το πρόγραμμα, συνήθως με την προϋπόθεση ότι το λογισμικό παραμένει ελεύθερο. Υπάρχουν διάφορες κατηγορίες ελεύθερων αδειών, οι οποίες διαφέρουν στις λεπτομέρειες εφαρμογής και περιορισμών:

• GNU General Public License (GPL): Απαιτεί κάθε παράγωγο έργο να διανέμεται επίσης με την ίδια άδεια, διασφαλίζοντας ότι ο κώδικας παραμένει ελεύθερος.
• Lesser General Public License (LGPL): Μια πιο ευέλικτη έκδοση της GPL, που επιτρέπει τη χρήση σε συνδυασμό με ιδιόκτητο λογισμικό.
• MIT License: Επιτρέπει σχεδόν πλήρη ελευθερία χρήσης, ακόμη και σε ιδιόκτητο λογισμικό, με μόνη προϋπόθεση την αναφορά του αρχικού δημιουργού.
• Apache License 2.0: Επιτρέπει την ελεύθερη χρήση και τροποποίηση, προσθέτοντας συγκεκριμένες διατάξεις για την προστασία των χρηστών από νομικές αξιώσεις.
• BSD License: Μια από τις πιο ευέλικτες άδειες, επιτρέποντας τη χρήση του λογισμικού σχεδόν χωρίς περιορισμούς, εκτός από την υποχρέωση αναφοράς των αρχικών δημιουργών.

3. Ανοικτού Κώδικα Άδειες (Open Source Licenses)

Οι άδειες ανοικτού κώδικα επιτρέπουν την ελεύθερη πρόσβαση στον πηγαίο κώδικα, ενθαρρύνοντας την καινοτομία και τη συνεργασία. Περιλαμβάνουν άδειες όπως η Apache License 2.0, η BSD License και η Mozilla Public License (MPL).

4. Freemium και Shareware Άδειες

• Freemium: Ο χρήστης μπορεί να χρησιμοποιήσει δωρεάν μια βασική έκδοση, αλλά απαιτείται πληρωμή για πρόσθετες λειτουργίες (π.χ. Spotify, Dropbox).
• Shareware: Δοκιμαστική χρήση για περιορισμένο χρονικό διάστημα πριν απαιτηθεί αγορά (π.χ. WinRAR).

Σημασία της Επιλογής Άδειας

Η σωστή επιλογή άδειας είναι κρίσιμη τόσο για τους προγραμματιστές όσο και για τους χρήστες. Μια κατάλληλη άδεια μπορεί να ενισχύσει τη διάδοση και τη συνεργασία, ενώ μια περιοριστική άδεια μπορεί να προστατεύσει τα επιχειρηματικά συμφέροντα.

Ανεξάρτητα από τις ανάγκες του χρήστη, η κατανόηση των όρων των αδειών λογισμικού είναι απαραίτητη για τη σωστή και νόμιμη χρήση οποιουδήποτε προγράμματος.

Το άρθρο Άδειες Χρήσης Λογισμικού εμφανίστηκε πρώτα στο i-diadiktio.

Μια μικρή εξήγηση

Οι GPU (κάρτες γραφικών) έχουν περιορισμούς μνήμης όταν αντιμετωπίζουν τις απαιτήσεις των εφαρμογών AI και HPC. Υπάρχουν τρόποι να ξεπεραστεί αυτό το σημείο συμφόρησης, αλλά οι λύσεις μπορεί να είναι ακριβές. Τώρα, μια νέα εταιρεία με έδρα στο Daejeon της Νότιας Κορέας, έχει αναπτύξει μια νέα προσέγγιση: τη χρήση μνήμης συνδεδεμένης με PCIe για την επέκταση της χωρητικότητας. Η ανάπτυξη αυτής της λύσης απαιτούσε άλματα σε πολλούς τεχνολογικούς κρίκους και υπάρχουν ακόμη προκλήσεις μπροστά.

Στην πράξη

Οι απαιτήσεις μνήμης που προκύπτουν από προηγμένα σύνολα δεδομένων για εφαρμογές AI και HPC συχνά κατακλύζουν τη μνήμη που είναι ενσωματωμένη σε μια GPU. Η επέκταση αυτής της μνήμης συνήθως σήμαινε την εγκατάσταση ακριβής μνήμης υψηλού εύρους ζώνης(BANDWIDTH), η οποία συχνά εισάγει αλλαγές στην υπάρχουσα αρχιτεκτονική ή λογισμικό GPU.

Μια λύση σε αυτό το σημείο συμφόρησης προσφέρεται από την Panmnesia, μια εταιρεία που υποστηρίζεται από το ερευνητικό ινστιτούτο KAIST της Νότιας Κορέας, το οποίο έχει εισαγάγει αυτή τη νέα τεχνολογία που επιτρέπει στις GPU να έχουν πρόσβαση στη μνήμη του συστήματος απευθείας μέσω μιας διεπαφής Compute Express Link (CXL). Ουσιαστικά, επιτρέπει στις GPU να χρησιμοποιούν τη μνήμη συστήματος ως επέκταση της δικής τους μνήμης.

CXL

CXL GPU Image, αυτή η συνδεδεμένη με PCIe μνήμη έχει διψήφιο χρόνο καθυστέρησης νανοδευτερόλεπτου που είναι σημαντικά ταχύτερος από τους παραδοσιακούς SSD,αναφέρει η εταιρεία.

Το CXL είναι ένα πρωτόκολλο που λειτουργεί πάνω από μια σύνδεση PCIe, αλλά η τεχνολογία πρέπει να αναγνωρίζεται από ένα ASIC και το υποσύστημά του. Με άλλα λόγια, δεν μπορεί κανείς απλώς να προσθέσει έναν ελεγκτή CXL στη στοίβα τεχνολογίας, καθώς δεν υπάρχει λογικό διάστρωση CXL και υποσυστήματα που υποστηρίζουν τερματικά σημεία DRAM ή/και SSD στις GPU.

Επίσης, η κρυφή μνήμη των GPU και τα υποσυστήματα μνήμης δεν αναγνωρίζουν καμία επέκταση εκτός από την ενοποιημένη εικονική μνήμη (UVM), η οποία δεν είναι αρκετά γρήγορη για AI ή HPC. Σε δοκιμές από την Panmnesia, το UVM είχε τη χειρότερη απόδοση μεταξύ όλων των ελεγμένων πυρήνων GPU. Το CXL, ωστόσο, παρείχε άμεση πρόσβαση σε εκτεταμένο χώρο αποθήκευσης μέσω οδηγιών φόρτωσης/αποθήκευσης, εξαλείφοντας τα προβλήματα που παρεμποδίζουν το UVM, όπως τα γενικά έξοδα από την παρέμβαση χρόνου εκτέλεσης κεντρικού υπολογιστή κατά τη διάρκεια σφαλμάτων σελίδας και τη μεταφορά δεδομένων σε επίπεδο σελίδας.

Η Panmnesia ανέπτυξε μια σειρά επιπέδων υλικού που υποστηρίζουν όλα τα βασικά πρωτόκολλα CXL, τοποθετώντας τα σε έναν ενοποιημένο ελεγκτή.

Το σύμπλεγμα ελεγκτών συμβατό με το CXL 3.1 διαθέτει πολλαπλές θύρες που υποστηρίζουν εξωτερική μνήμη μέσω PCIe και μια γέφυρα κεντρικού υπολογιστή με αποκωδικοποιητή μνήμης συσκευής που διαχειρίζεται ο κεντρικός υπολογιστής που συνδέεται με το δίαυλο συστήματος της GPU και διαχειρίζεται τη μνήμη του συστήματος.

Δεν είναι στο χέρι τους

Υπάρχουν προκλήσεις που αντιμετωπίζει η Panmnesia, μια μεγάλη είναι ότι η AMD και η Nvidia πρέπει να προσθέσουν υποστήριξη CXL στις GPU τους. Είναι πιθανό οι παίκτες του κλάδου να αποφασίσουν ότι τους αρέσει η προσέγγιση της χρήσης συνδεδεμένης με PCIe μνήμης για GPU και να συνεχίσουν να αναπτύσσουν τη δική τους τεχνολογία.

Το άρθρο CXL Φανταστική τεχνολογία στις Κάρτες Γραφικών εμφανίστηκε πρώτα στο i-diadiktio.

Η ULTRARAM είναι μη μεταβλητή σαν την flash μνήμη, με απόδοση όμως που αναμένεται να ξεπεράσει αυτή της DRAM.

Τεχνικές Λεπτομέρειες

Η τεχνολογία της ULTRARAM είναι κατηγορίας floating gate που μοιάζει με flash. Ωστόσο, σε αντίθεση με τη flash, ή οποία χρησιμοποιεί ένα φράγμα οξειδίου υψηλής αντίστασης για να διατηρήσει το φορτίο στην floating gate, η ULTRARAM χρησιμοποιεί ατομικά λεπτά στρώματα InAs/AlSb για να δημιουργήσει μια δομή περιορισμού φορτίου συντονισμού σήραγγας τριπλού φραγμού (TBRT). Το TBRT αλλάζει μεταξύ μιας κατάστασης υψηλής αντίστασης σε μια κατάσταση υψηλής αγωγιμότητας (ξεκλείδωμα) με εφαρμογή μόλις 2,5 V σε όλη τη στοίβα πύλης (πρόγραμμα/διαγραφή). Αυτός ο μηχανισμός είναι που δίνει στην ULTRARAM τις αξιοσημείωτες ιδιότητές της.

Ενεργειακή Απόδοση

Οι παράγοντες που καθορίζουν την ενεργειακή απόδοση ποικίλλουν ευρέως για διαφορετικές τεχνολογίες μνήμης. Για παράδειγμα, πολλές αναδυόμενες μνήμες λειτουργούν δημιουργώντας/σπάζοντας διατομικούς δεσμούς ή με εναλλαγή ατομικών μαγνητικών ροπών. Αυτές οι διαδικασίες είναι ενεργοβόρες, με αποτέλεσμα υψηλές ενέργειες προγράμματος/διαγραφής. Οι μνήμες που βασίζονται στο φορτίο, όπως το flash και DRAM, είναι ανώτερες από αυτή την άποψη, καθώς χειρίζονται ηλεκτρόνια και όχι άτομα, κάτι που απαιτεί λιγότερη ενέργεια. Ωστόσο, υπάρχει ακόμα περιθώριο για ακόμη μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα!

Λειτουργική Απόδοση

Με το συνδυασμό χαμηλής χωρητικότητας και προγράμματος/διαγραφής χαμηλής τάσης, η ULTRARAM έχει ενέργεια μεταγωγής ανά μονάδα επιφάνειας που είναι 100 φορές χαμηλότερη από τη DRAM, 1.000 φορές χαμηλότερη από την flash μνήμη και πάνω από 10.000 φορές χαμηλότερη από άλλες αναδυόμενες μνήμες. Τα διαπιστευτήρια εξαιρετικά χαμηλής ενέργειας της ULTRARAM ενισχύονται περαιτέρω από τη μη καταστροφική ανάγνωση και τη μη μεταβλητότητά της, γεγονός που αφαιρεί την ανάγκη για ανανέωση.

Μια μνήμη είναι μη πτητική εάν είναι σε θέση να διατηρεί δεδομένα όταν δεν τροφοδοτείται, απαιτώντας μια ισχυρή λογική κατάσταση που είναι δύσκολο να αλλάξει, π.χ. λάμψη. Αντίθετα, μια γρήγορη μνήμη απαιτεί φαινομενικά η λογική κατάσταση να είναι εύθραυστη ώστε να μπορεί να αλλάξει γρήγορα και εύκολα, π.χ. DRAM. Επομένως, μια μνήμη που είναι γρήγορη και μη πτητική απαιτεί φαινομενικά αντιφατικές φυσικές ιδιότητες και έχει από καιρό απορριφθεί ως ανέφικτη.

Το άρθρο UltraRam εμφανίστηκε πρώτα στο i-diadiktio.

Ο νόμος του Moore λέει ότι ο αριθμός των τρανζίστορ σε ένα μικροτσίπ διπλασιάζεται κάθε δύο χρόνια. Το επακόλουθο θα είναι η αύξηση ταχύτητας και ικανότητας των υπολογιστών μας με ταυτόχρονη μείωση του κόστους αγοράς. Τα συμβατικά ολοκληρωμένα κυκλώματα «Πεθαίνουν»

Η πρώτες  δυσοίωνες  εκτιμήσεις για την φθίνουσα πορεία του νόμου άρχισαν το 2015 από την Intel. Το 2012 κυκλοφόρησαν ημιαγωγοί των 22 νανομέτρων και συνεχίστηκε το 2014 με την εμφάνιση των ημιαγωγών των 14 νανομέτρων. Σύμφωνα με τον «Νόμο του Μουρ», το 2016 θα έπρεπε να εισαχθούν οι νέοι ημιαγωγοί των 10 νανομέτρων. Ωστόσο, η Intel ανακοίνωσε πως λόγω δυσκολιών στην κατασκευή τους η μετάβαση στην τεχνολογία των ημιαγωγών 10 νανομέτρων θα πραγματοποιηθεί το 2017, αυξάνοντας το χρονικό διάστημα που απαιτείται για τον διπλασιασμό του αριθμού των τρανζίστορ στα δυόμισι έτη.

 Οι CPU, GPU και TPU

Κάθε εταιρεία παράγει chip για συγκεκριμένες εργασίες. Η Intel κεντρικούς επεξεργαστές (CPU) η Nvidia επεξεργαστές γραφικών (GPU) ακόμα και η Broadcom κατασκεύαζε επεξεργαστές για δίκτυα.  Η εποχή έχει αλλάξει και πλέον κάθε εταιρεία θα πρέπει να κατασκευάζει δικούς της επεξεργαστές για συγκεκριμένους σκοπούς που θα θέλει να επιτύχει.

Το όλο νόημα ενός επεξεργαστή είναι να εκτελεί το λογισμικό. Όπως είπαμε, στο παρελθόν, μπορούσες να κερδίσεις σε απόδοσή για το λογισμικό κατασκευάζοντας πιο πυκνά τσιπ. Τώρα οι εταιρείες θα πρέπει να εξεταστεί το πρόβλημα από την πλευρά του λογισμικού.

Tensor Processing Unit (TPU) είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα για συγκεκριμένη εφαρμογή, για την επιτάχυνση υπολογισμών και αλγορίθμων AI. Η Google το αναπτύσσει ειδικά για μηχανική εκμάθηση νευρωνικών δικτύων το λογισμικό TensorFlow. Η ίδια ιστορία και από την Apple και τους επεξεργαστές της σειράς M και A. Σε όλα αυτά, το θέμα είναι η βελτιστοποίηση του υλικού για το λογισμικό.

Ματιά στο μέλλον

Λαμβάνοντας υπόψη όλους αυτούς τους παράγοντες, είναι απαραίτητο να αναζητήθεί ευρέως εναλλακτικούς τρόπους υπολογισμού εκτός των ηλεκτρονίων και των τρανζίστορ πυριτίου από τους οποίους εξαρτάται ο νόμος του Moore.

Μια εναλλακτική, που συνεχίζει να κερδίζει ορμή, είναι οι κβαντικοί υπολογιστές. Είναι ακόμη πολύ νωρίς για να προβλεφθεί πότε θα υιοθετηθεί ευρέως, αλλά υπάρχουν ήδη ενδιαφέροντα παραδείγματα χρήσης τους στις επιχειρήσεις.

Τέλος, βλέπουμε έναν αυξανόμενο αριθμό πειραμάτων με υλικά χωρίς πυρίτιο. Οι σύνθετοι ημιαγωγοί συνδυάζουν δύο ή περισσότερα στοιχεία από τον περιοδικό πίνακα, όπως το γάλλιο και το άζωτο. Διαφορετικά ερευνητικά εργαστήρια δοκιμάζουν επίσης τρανζίστορ κατασκευασμένα από πυρίτιο-γερμάνιο ή γραφένιο. Τελευταίο αλλά όχι λιγότερο σημαντικό, ορισμένοι ερευνητές εξερευνούν βιολογικούς υπολογιστές. Χρησιμοποιώντας κύτταρα ή DNA ως ολοκληρωμένα κυκλώματα, αλλά αυτό απέχει ακόμη περισσότερο από οποιαδήποτε βιομηχανική χρήση.

Για να προχωρήσουμε πέρα ​​από το νόμο του Moore, πρέπει να ξεπεράσουμε τα όρια του κλασικού υπολογισμού με ηλεκτρόνια και πυρίτιο και να εισέλθουμε στην εποχή των υπολογιστών χωρίς πυρίτιο. Τα καλά νέα είναι ότι υπάρχουν πολλές επιλογές, από κβαντικούς υπολογιστές, μέχρι θαυματουργά υλικά όπως το γραφένιο, στους οπτικούς υπολογιστές και τα εξειδικευμένα τσιπ. Όποια και αν είναι η πορεία προς τα εμπρός, το μέλλον των υπολογιστών είναι σίγουρα συναρπαστικό!

Το άρθρο Τα συμβατικά ολοκληρωμένα κυκλώματα «Πεθαίνουν» εμφανίστηκε πρώτα στο i-diadiktio.

Ελληνική καινοτομία «FuelGR»

Η ανάπτυξη της εφαρμογής έγινε από ομάδα φοιτητών του τμήματος ψηφιακών συστημάτων στο Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Με την καθοδήγηση του Καθηγητή Εφαρμογών  Φώτη Κόκκορα. Δημιουργός της βάσης δεδομένων και των αρχικών μηχανισμών αποδελτίωσης του Παρατηρητηρίου Τιμών Καυσίμων (με το DEiXTo).Επίσης καθόρισε τις λειτουργικές προδιαγραφές των εφαρμογών. Έτσι οι φοιτητές κατάφεραν να μας δώσουν αυτό το χρήσιμο εργαλείο.

Πως Δουλεύει

Με την εφαρμογή fuelGR μπορείτε να δείτε σε χάρτη τα πρατήρια και τις τιμές καυσίμων στην Ελλάδα. Ανάλογα με την έκδοση, η εφαρμογή λαμβάνει δεδομένα με βάση τη γεωγραφική θέση της συσκευής χρησιμοποιώντας το GPS της συσκευής ή με υπόδειξη της περιοχής πάνω στο χάρτη (εκδόσεις για Android, iOS και Browser) ή με επιλογή Νομού και Δήμου (λοιπές εκδόσεις). Επιπλέον μπορείτε να ορίσετε τύπο καυσίμου και τυχόν προτίμηση σε premium εκδοχές, εταιρίες και παλαιότητα τιμών.

Η εφαρμογή είναι η μόνη με εμπλουτισμένο σετ δεδομένων και επιβεβαιωμένες θέσεις για τα περισσότερα πρατήρια. Ως αποτέλεσμα μπορείτε να δείτε μέχρι και φωτογραφίες των πρατηρίων (τις παρέχει το Google StreetView). Να ζητήσετε οδηγίες μετάβασης προς αυτά. Για όσα πρατήρια δεν είναι γνωστή η θέση τους, η εφαρμογή παρέχει  τη δυνατότητα να υποδείξετε εσείς τη σωστή θέση. Έτσι συμβάλλετε στη βελτίωση της υπηρεσίας για όλους τους χρήστες.

Τα βασικά στοιχεία των πρατηρίων (επωνυμία, διεύθυνση, μάρκα) και οι τιμές πώλησης πηγαζουν από το Παρατηρητήριο Τιμών Υγρών Καυσίμων του Υπουργείου Ανάπτυξης. Όποτε η εύρεση της χαμηλότερης τιμής καυσίμου είναι ευκολότερη. Σε περίπτωση που δεν υπάρχει στην εφαρμογή κάποιο γνωστό σας πρατήριο τότε αυτό είτε δεν είναι γραμμένο στο Παρατηρητήριο Τιμών ή έχει πάνω από 30 μέρες να ενημερώσει τιμές. Το πρατήριο έχει υποχρέωση βάσει Νόμου να κάνει και τα δύο, άρα μπορείτε να ζητήσετε από τον ιδιοκτήτη του να εγγραφεί στο Παρατηρητήριο Τιμών Καυσίμων. Δηλαδή να ενημερώνει τακτικά τις τιμές ώστε να προβάλλεται και στο fuelGR.

Χρονικό ανάπτυξης

Η εξέλιξη της εφαρμογή fuelGR συνεχίζει στο Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας στη Λάρισα. Η πρώτη έκδοση είναι πίσω στο 2014. Γρήγορα έγινε η κορυφαία εφαρμογή ενημέρωσης για βενζινάδικα και τιμές καυσίμων στην Ελλάδα. Βραβευμένη από το ΤΕΕ και μόνιμα στις πρώτες θέσεις στην κατηγορία της στο Google Play Store, έχει πάνω από 180 χιλιάδες πιστούς χρήστες. Αναγνωρίζοντας την ποιότητα και τη χρησιμότητά της, σε συνδυασμό και με την συνεχή υποστήριξη από την ομάδα ανάπτυξης, έγραψαν γι’αυτή διθυραμβικές αξιολογήσεις στο Play Store και έδωσαν τη μέγιστη βαθμολογία.

Πλατφόρμες που υποστηρίζει

Η εφαρμογή μπορεί να τρέξει σχεδόν όλα τα λειτουργικά συστήματα.

1. Android
2. iOS/MacOS
3. Σε διάφορους Περιηγητές διαδικτύου
4. WinPhone 8
5. Windows 8/10

Το άρθρο Εύρεση της χαμηλότερης τιμής καυσίμου εμφανίστηκε πρώτα στο i-diadiktio.

Ο δρόμος είναι μακρύς

Στη χρονική κλίμακα των γεγονότων, μάλλον βρισκόμαστε ακόμη στην εποχή του κενού-σωλήνα ισοδύναμο για τους κβαντικούς υπολογιστές. Οι ερευνητές συστημάτων το αποκαλούν “θορυβώδες κβαντικό ενδιάμεσης κλίμακας” (NISQ, προφέρεται παρόμοιο με την εποχή “RISC” και “CISC”). Οι κβαντικοί επεξεργαστές αρχίζουν να δείχνουν δυνατότητες για υπολογιστική υπεροχή σε ορισμένα προβλήματα, αλλά λειτουργούν σε ένα πολύ θορυβώδες καθεστώς που είναι πολύ επιρρεπές σε λάθη.

Προκειμένου να επιτευχθεί η ευρεία υιοθέτηση που απολαμβάνουν οι κλασικοί υπολογιστές. Πρέπει να αναπτυχθούν και να εφαρμοστούν πολύ περισσότερες καινοτομίες και τεχνικές σε όλο το εύρος τους. Παρόμοιες με την εξέλιξη των κλασικών υπολογιστών.

Συνεργασία κβαντικού με κλασικό

Ταυτόχρονα, οι κβαντικοί υπολογιστές πιθανότατα δεν θα αντικαταστήσουν τα κλασικά μηχανήματα. Θα συνεργαστούν παράλληλα με τους κλασικούς υπολογιστές για να επιταχύνουν ορισμένες εφαρμογές. Αυτό είναι ανάλογο με το πώς χρησιμοποιούνται σήμερα οι GPU για την επιτάχυνση των χειρισμών γραφικών. Για το σκοπό αυτό, το υλικό κβαντικών υπολογιστών αναφέρεται συνήθως ως QPUs, ή κβαντικές μονάδες επεξεργασίας, και / θα ελέγχονται από έναν κεντρικό επεξεργαστή όπως μια CPU.

Πίσω στο μέλλον

Ακριβώς όπως οι επιστήμονες και οι επιχειρηματίες συγκεντρώθηκαν για να μας οδηγήσουν στην τρέχουσα εποχή της πληροφορίας. Πρέπει να το κάνουν ξανά για τους κβαντικούς υπολογιστές.

Αυτή τη φορά, ωστόσο, αντί να αξιοποιηθούν και να τιθασεύσουν τις κλασικές ιδιότητες των ηλεκτρονίων, η πρόκληση είναι να ελέγξουν τις κβαντικές ιδιότητες του σύμπαντος και να αξιοποιήσουν αυτές σε υπολογισμούς.

Με απλά λόγια

Οι σύγχρονοι υπολογιστές χρησιμοποιούν μόνο 2 καταστάσεις: ενεργοποίηση και απενεργοποίηση (1 και 0). Έχουμε εκμεταλλευτεί αυτές τις δυνατότητες για να κάνουμε λογικές λειτουργίες σε κλίμακα, όπου οι σύγχρονοι επεξεργαστές μπορούν να εκτελούν δισεκατομμύρια τέτοιες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

Η κβαντική υπολογιστική μετατοπίζεται και λειτουργεί σύμφωνα με τις αρχές της κβαντικής μηχανικής, όπου οι καταστάσεις δεν είναι πλέον δυαδικές και μπορούν να είναι 1 ΚΑΙ 0 ταυτόχρονα.

Η μελέτη της κβαντικής πληροφορικής βρίσκεται σε πρώιμα στάδια και οι υπολογισμοί που μπορούμε να κάνουμε σήμερα είναι ασταθείς και επιρρεπείς σε σφάλματα. Πιστεύεται ότι τα επόμενα χρόνια, οι δυνατότητες της κβαντικής πληροφορικής θα ξεπεράσουν κατά πολύ αυτά που μπορούμε να κάνουμε με τους «κλασικούς» υπολογιστές. Ιδίως για την επίλυση ορισμένων υπολογιστικών προβλημάτων που είναι πολύ δύσκολα με τους σημερινούς επεξεργαστές.

Το άρθρο Κβαντικοί Υπολογιστές εμφανίστηκε πρώτα στο i-diadiktio.

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications, πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με ομάδες του Πανεπιστημίου του Έξετερ, της Ινδίας, της Ελβετίας, της Σιγκαπούρης και των ΗΠΑ.

Ιστορία

Οι σκληροί δίσκοι εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1950. Η χρήση τους όμως σαν συσκευές αποθήκευσης σε προσωπικούς υπολογιστές απογειώθηκε τα μέσα της δεκαετίας του 1980. Έχουν γίνει όλο και μικρότεροι σε μέγεθος και πυκνότεροι όσον αφορά τον αριθμό των αποθηκευμένων byte. Ενώ οι μονάδες στερεάς κατάστασης(SSD) είναι δημοφιλείς για φορητές συσκευές, οι σκληροί δίσκοι(HDD) συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση αρχείων σε επιτραπέζιους υπολογιστές, κυρίως λόγω του ευνοϊκού κόστους παραγωγής και αγοράς.

Λειτουργία

Οι σκληροί δίσκοι περιέχουν δύο βασικά συστατικά: δίσκους περιστροφής και κεφαλή εγγραφής. Τα δεδομένα γράφονται στους δίσκους χρησιμοποιώντας μαγνητική κεφαλή, η οποία κινείται γρήγορα πάνω τους καθώς περιστρέφονται. Ο χώρος μεταξύ κεφαλής και δίσκου μειώνεται συνεχώς για να επιτρέψει υψηλότερες πυκνότητες.

Επί του παρόντος, οι επικαλύψεις με βάση τον άνθρακα (COCs) – στρώματα που χρησιμοποιούνται για την προστασία των δίσκων από μηχανικές ζημιές και διάβρωση – καταλαμβάνουν ένα σημαντικό μέρος αυτής της απόστασης. Η πυκνότητα δεδομένων των σκληρών δίσκων τετραπλασιάστηκε από το 1990 και το πάχος COC μειώθηκε από 12,5 nm σε περίπου 3 nm. Το οποίο αντιστοιχεί σε ένα terabyte ανά τετραγωνική ίντσα. Τώρα, το γραφένιο επέτρεψε στους ερευνητές να το αυξήσουν κατά δέκα φορές.

Γραφένιο στην Πράξη

Οι ερευνητές του Cambridge αντικατέστησαν τα εμπορικά COC(carbon-based overcoats) με ένα έως τέσσερα στρώματα γραφενίου. Πέρα από την ασυναγώνιστη λεπτότητά του, το γραφένιο πληρεί όλες τις ιδανικές ιδιότητες μιας επικάλυψής HDD. Αυτές είναι προστασία από τη διάβρωση, χαμηλή τριβή, αντοχή στη φθορά, σκληρότητα, συμβατότητα με λιπαντικά και την ομαλότητα της επιφάνειας.

Οι επιστήμονες του Cambridge μετέφεραν το γραφένιο σε σκληρούς δίσκους από σίδηρο-πλατίνα ως μαγνητικό στρώμα εγγραφής. Κατόπιν δοκίμασαν τη μαγνητική εγγραφή με υποβοήθηση θερμότητας (HAMR). Μια νέα τεχνολογία που επιτρέπει την αύξηση της πυκνότητας αποθήκευσης θερμαίνοντας το στρώμα εγγραφής σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι τρέχουσες COC(carbon-based overcoats) δεν αποδίδουν σε αυτές τις υψηλές θερμοκρασίες, αλλά το γραφένιο μπορεί. Έτσι, το γραφένιο, σε συνδυασμό με το HAMR, μπορεί να ξεπεράσει τους τρέχοντες σκληρούς δίσκους. Παρέχοντας μια άνευ προηγουμένου πυκνότητα δεδομένων, μεγαλύτερη από 10 terabyte ανά τετραγωνική ίντσα.

Ο καθηγητής Andrea C. Ferrari, Διευθυντής του Cambridge Graphene Center, δήλωσε: «Αυτή η εργασία παρουσιάζει τις εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, αντίσταση στη διάβρωση και τη φθορά του γραφενίου για μαγνητικά μέσα εξαιρετικά υψηλής πυκνότητας αποθήκευσης. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το 2020, παρήχθη περίπου 1 δισεκατομμύριο terabytes για σκληρούς δίσκους, αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν μια διαδρομή για μαζική εφαρμογή γραφενίου σε τεχνολογίες αιχμής.»

Το άρθρο 10 Φορές Περισσότερος Χώρος στου Σκληρούς Δίσκους με Γραφένιο εμφανίστηκε πρώτα στο i-diadiktio.

Xenobots 2.0

Η ίδια ομάδα έχει πλέον δημιουργήσει μορφές ζωής που αυτοσυναρμολογούνται σε ένα σώμα από μεμονωμένα κύτταρα. Δεν απαιτούν μετακίνηση μυϊκών κυττάρων επίσης αποδεικνύουν την ικανότητα τους να θυμούνται. Η νέα γενιά Xenobots κινείται επίσης γρηγορότερα, πλοηγείται σε διαφορετικά περιβάλλοντα και έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από την πρώτη έκδοση και εξακολουθεί να έχει τη δυνατότητα να συνεργάζεται σε ομάδες και να θεραπεύεται εάν υποστεί ζημιά. Τα αποτελέσματα της νέας έρευνας δημοσιεύθηκαν στο Science Robotics.

Τί είπαν οι επιστήμονες

Βλέπουμε την αξιοσημείωτη πλαστικότητα των κυτταρικών συλλογών. Χτίζουν ένα στοιχειώδες νέο «σώμα» που είναι αρκετά διαφορετικό από την προέλευση τους – σε αυτήν την περίπτωση, έναν βάτραχο. Παρά το ότι έχει ένα εντελώς φυσιολογικό γονιδίωμα, δήλωσε ο Michael Levin, διακεκριμένος καθηγητής Βιολογίας και διευθυντής του Allen Discovery Center στο Πανεπιστήμιο Tufts, και αντίστοιχος συγγραφέας της μελέτης.

«Σε ένα έμβρυο βατράχου, τα κύτταρα συνεργάζονται για να δημιουργήσουν έναν γυρίνο. Εδώ, αφαιρούμενο από αυτό το πλαίσιο, βλέπουμε ότι τα κύτταρα μπορούν να επαναπροσδιορίσουν το γενετικά κωδικοποιημένο υλικό τους. Έχοντας νέες λειτουργίες όπως η μετακίνηση. Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι τα κύτταρα μπορούν να αναλάβουν αυθόρμητα νέους ρόλους και να δημιουργήσουν νέα σχέδια σώματος και συμπεριφορές χωρίς μεγάλες περιόδους εξελικτικής επιλογής για αυτά τα χαρακτηριστικά.»

Είναι Robot ή Όχι ?

Κατά κάποιο τρόπο, τα Xenobots κατασκευάζονται σαν ένα παραδοσιακό ρομπότ. Μόνο που χρησιμοποιούνται κύτταρα και ιστούς και όχι τεχνητά συστατικά για να χτίσουν το σχήμα και να δημιουργηθεί μια προβλέψιμη συμπεριφορά. Είπε ο ανώτερος επιστήμονας Doug Blackiston, ο οποίος συνέγραψε για πρώτη φορά τη μελέτη με την ερευνητική τεχνική Emma Lederer.

«Στο τέλος της βιολογίας, αυτή η προσέγγιση μας βοηθά να κατανοήσουμε πώς τα κύτταρα επικοινωνούν καθώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης και πώς μπορούμε να ελέγξουμε καλύτερα αυτές τις αλληλεπιδράσεις».

Τώρα με μνήμη

Ένα βασικό χαρακτηριστικό της ρομποτικής είναι η ικανότητα καταγραφής μνήμης και χρήσης αυτών των πληροφοριών.  Συνήθως για την τροποποίηση των ενεργειών και της συμπεριφοράς του ρομπότ. Έχοντας αυτό υπόψη, οι επιστήμονες του Tufts δημιούργησαν τα Xenobots με ικανότητα ανάγνωσης / εγγραφής για να καταγράψουν ένα κομμάτι πληροφοριών, χρησιμοποιώντας μια φθορίζουσα πρωτεΐνη ανταποκριτή που ονομάζεται EosFP, η οποία συνήθως ανάβει πράσινο. Ωστόσο, όταν εκτίθεται σε φως σε μήκος κύματος 390nm, η πρωτεΐνη εκπέμπει κόκκινο φως αντ ‘αυτού.

Τα κύτταρα των εμβρύων βατράχου εγχύθηκαν με αγγελιοφόρο RNA που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη EosFP πριν από την αποκοπή των βλαστικών κυττάρων για τη δημιουργία των Xenobots. Τα ώριμα Xenobots έχουν τώρα έναν ενσωματωμένο διακόπτη φθορισμού που μπορεί να καταγράψει την έκθεση σε μπλε φως περίπου 390nm.

Οι ερευνητές εξέτασαν τη λειτουργία μνήμης επιτρέποντας σε 10 Xenobots να κολυμπούν γύρω από μια επιφάνεια στην οποία ένα σημείο φωτίζεται με μια ακτίνα 390nm φωτός. Μετά από δύο ώρες, διαπίστωσαν ότι τρία ρομπότ εκπέμπουν κόκκινο φως. Τα υπόλοιπα παρέμειναν το αρχικό τους πράσινο, καταγράφοντας αποτελεσματικά την «ταξιδιωτική εμπειρία» των bots.

Xenobot, θεραπεύστε τον εαυτό σας!!!

Τα νέα Xenobots ήταν εξαιρετικά έμπειρα στην επούλωση. Eκλειναν την πλειονότητα μιας σοβαρής πλήρους μήκους δακρύρροιας στο μισό πάχος του εντός 5 λεπτών από τον τραυματισμό. Όλα τα τραυματισμένα ρομπότ ήταν σε θέση να επουλώσουν τελικά την πληγή. Επίσης να αποκαταστήσουν το σχήμα τους και να συνεχίσουν τη δουλειά τους όπως πριν.

Όπως τα αρχικά Xenobots, τα αναβαθμισμένα bots μπορούν να επιβιώσουν έως και δέκα ημέρες. Να εκτελέσουν τα καθήκοντά τους χωρίς πρόσθετες πηγές ενέργειας. Μπορούν επίσης να συνεχίσουν με πλήρη ταχύτητα για πολλούς μήνες εάν διατηρηθούν σε μια «σούπα» θρεπτικών συστατικών.

Το άρθρο Xenobots εμφανίστηκε πρώτα στο i-diadiktio.

Έχει όμως σήμερα πραγματική διαφορά αν θα τρέξουμε μια εφαρμογή σε 64 η 32 bit επεξεργαστή?

Ανάλυση 32 bit και 64 bit

Με απλά λόγια, ένας επεξεργαστής 64-bit είναι πιο ικανός από έναν επεξεργαστή 32-bit επειδή μπορεί να χειριστεί περισσότερα δεδομένα ταυτόχρονα. Ένας επεξεργαστής 64-bit μπορεί να αποθηκεύσει περισσότερες υπολογιστικές τιμές. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να έχει πρόσβαση πάνω από 4 δισεκατομμύρια φορές στη φυσική μνήμη σε σύγκριση με ένα επεξεργαστή 32-bit.

Ένα σύστημα 32-bit μπορεί να έχει πρόσβαση σε 2³² διευθύνσεις μνήμης, δηλαδή 4 GB μνήμης RAM.

Ένα σύστημα 64-bit μπορεί να έχει πρόσβαση σε 2⁶⁴ διευθύνσεις μνήμης, δηλαδή στην πραγματικότητα 18- Πεντακις εκατομμύρια byte RAM. Θεωρητικά δηλαδή γύρω στα 16 exabytes RAM.

Λίγη Ιστορία

Οι περισσότεροι υπολογιστές που κατασκευάστηκαν στη δεκαετία του 1990 και στις αρχές της δεκαετίας του 2000 ήταν των 32-bit. Η registry(μητρώο) της CPU αποθηκεύει διευθύνσεις μνήμης, έτσι ο επεξεργαστής αποκτά πρόσβαση σε δεδομένα από τη μνήμη RAM. Ένα bit στον καταχωριστή(μητρώο) μπορεί να αναφέρεται σε ένα μεμονωμένο byte στη μνήμη, έτσι ένα σύστημα 32 bit μπορεί να αξιοποιήση έως 4 GB μνήμης RAM (4,294,967,296 byte). Το πραγματικό όριο είναι συχνά μικρότερο περίπου 3,5 GB δεδομένου ότι μέρος του μητρώου χρησιμοποιείται για την αποθήκευση άλλων προσωρινών τιμών εκτός από τις διευθύνσεις μνήμης. Οι περισσότεροι υπολογιστές που κυκλοφόρησαν τις τελευταίες δύο δεκαετίες χτίστηκαν με αρχιτεκτονική 32-bit, επομένως τα περισσότερα λειτουργικά συστήματα σχεδιάστηκαν για να λειτουργούν σε επεξεργαστή 32-bit.

Σημαντικά Σημεία

Χρησιμοποιώντας 64-bit κάποιος μπορεί ανεπηρέαστα να προβεί σε πολλαπλές εργασίες(multitasking), χωρίς προβλήματα στην απόδοση των εφαρμογών που τρέχουν.

Οι παίκτες μπορούν εύκολα να παίξουν παιχνίδια με γραφικά υψηλών απαιτήσεων. Οπως το Modern Warfare, το GTA V ή να χρησιμοποιήσουν λογισμικό προηγμένης τεχνολογίας, όπως το Photoshop ή το CAD, το οποίο απαιτεί πολλή μνήμη. Ωστόσο, η αναβάθμιση της κάρτας γραφικών αντί να αποκτήσετε επεξεργαστή 64-bit θα ήταν πιο επωφελής.

Ένας υπολογιστής με επεξεργαστή 64-bit μπορεί να έχει εγκατεστημένη την έκδοση 64-bit ή 32-bit ενός λειτουργικού συστήματος. Ωστόσο, με ένα λειτουργικό σύστημα 32-bit, ο επεξεργαστής 64-bit δεν θα λειτουργούσε πλήρως.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ x86 και x64;

Όταν ο 8086 επεξεργαστής της Intel δημιουργήθηκε για πρώτη φορά,  ήταν καλά σχεδιασμένος και δημοφιλής. Μπορούσε να κατανοήσει αρχικά τη γλώσσα μηχανής 16-bit Αργότερα βελτιώθηκε και επέκτεινε το μέγεθος των 8086 οδηγιών σε μια γλώσσα μηχανής 32-bit. Καθώς βελτιωνόταν σε αρχιτεκτονική, οι δημιουργοί του κράτησαν το 86 στο τέλος του αριθμού μοντέλου, το 8086. Αυτή η σειρά επεξεργαστών ήταν τότε γνωστή ως αρχιτεκτονική x86.

Το x86 αναφέρεται σε CPU και λειτουργικό σύστημα 32-bit, ενώ το x64 αναφέρεται σε CPU και λειτουργικό σύστημα 64-bit.

Το άρθρο Αρχιτεκτονική των 32 bit και 64 bit εμφανίστηκε πρώτα στο i-diadiktio.

Τεχνολογικά μιλώντας είναι ένα SBC(Single Board Computer) με περιορισμένες δυνατότητες. Κύριο χαρακτηριστικό του είναι η χαμηλή τιμή(5-90€). Επίσης οι τρομερές δυνατότητες για μάθηση στον τομέα της πληροφορικής του αυτοματισμού και της ρομποτικής.

Με λίγη περιέργεια, μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να δημιουργήσετε πληθώρα πραγμάτων. Όπως μια κονσόλα ρετρό-παιχνιδιών, έναν εγκέφαλο ρομπότ, έναν ολοκληρωμένο σύστημα smart-home ή ακόμα και ένα πλήρως λειτουργικό σύστημα συμβατό με ψηφιακούς βοηθούς όπως την Alexa.

Single Board Computer

Το Pi είναι ένας υπολογιστής μονής πλακέτας, που σημαίνει ότι ο μικροεπεξεργαστής, η μνήμη και οι θύρες είναι όλα σε μία πλακέτα κυκλώματος. Δεν είναι αρκετά γρήγορο για σοβαρή δουλειά, αλλά αυτό που κάνει το Pi ξεχωριστό είναι η ευελιξία του.

Το λογισμικό Linux και οι υποδοχές εισόδου / εξόδου γενικής χρήσης (GPIO) στο επάνω μέρος της πλακέτας διευκολύνουν την σύνδεση διακοπτών, αισθητήρων και πολλών άλλων πραγμάτων, ώστε να δημιουργήσουμε φθηνά project.

Raspberry Pi 3 Model B+

Διαθέτει επίσης υποδοχή ήχου για ακουστικά ή ηχεία, θύρα HDMI για βίντεο, Bluetooth για αξεσουάρ και ενσύρματη και ασύρματη υποστήριξη Διαδικτύου. Είναι ικανό για ελαφριά περιήγηση στο Web, επεξεργασία κειμένου, παιχνίδια ρετρό και εκτέλεση ποικίλων προγραμμάτων κωδικοποίησης.

Τι μπορείτε να κάνετε με αυτό

Το Pi είναι ένας υπολογιστής Linux, οπότε τεχνικά μπορεί να κάνει οτιδήποτε μπορεί να κάνει οποιοσδήποτε υπολογιστής Linux, όπως να τρέχει διακομιστές email και Web, να ενεργεί ως μέσο αποθήκευσης δικτύου(NAS) ή να λειτουργεί ως VPN.

Το Pi διαθέτει τέσσερις θύρες USB 2.0 και μία υποδοχή Ethernet, καθώς και μερικές άλλες υποδοχές για τη σύνδεση διαφορετικών αξεσουάρ.

Υπάρχουν στο διαδίκτυο αμέτρητες εργασίες από την κοινότητα. Κάποιος μπορεί να βρει το οτιδήποτε για το Raspberry Pi. Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να διδάξετε στα παιδιά πώς να γράφουν κώδικα. Να το μετατρέψουν σε κονσόλα παιχνιδιών, να το χρησιμοποιήσουν ως κέντρο πολυμέσων που είναι συνδεδεμένο στην τηλεόρασή.

Επαγγελματικές εφαρμογές

Πολλές εταιρείες προσφέρουν το Raspberry Pi γιατί είναι πολύ πιο εύκολο να εφαρμόσουν κοστοβόρα έργα. Αυτό επειδή δεν χρειάζεται να χάνετε χρόνο να καταλάβετε πώς να κάνετε βασικά πράγματα, όπως η προσθήκη μιας οθόνης αφής. Απλά αγοράζετε την αγοράζεται και την συνδέετε στο Pi. Το Raspberry Pi σας επιτρέπει να προσθέσετε μια κάμερα και να τη χρησιμοποιήσετε ως κάμερα point-and-shoot ή κάμερα παρακολούθησης. Το Sense HAT ανιχνεύει ταχύτητα, προσανατολισμό και περιβαλλοντικές συνθήκες, που είναι ιδανικό για μετεωρολογικό σταθμό.

Καταστήματα όπως το Adafruit και το SparkFun διαθέτουν εκατοντάδες αξεσουάρ, που κυμαίνονται από οθόνες αφής 2 ιντσών έως ένα πλήρες κιτ μετατροπής φορητού υπολογιστή.

Τελευταία μοντέλα Raspberry Pi

Τα 2 τελευταία μοντέλα είναι το Raspberry Pi 4 και το Raspberry Pi 400

Raspberry Pi 4

Raspberry Pi 400

Βέβαια υπάρχουν και άλλα μοντέλα που θα δούμε σε άλλα άρθα.

Το άρθρο Raspberry Pi εμφανίστηκε πρώτα στο i-diadiktio.