Квантовая революция: какими будут компьютеры будущего

В ближайшие годы нам предстоит буквально качественный скачок. Компьютеры будут выполнять вычисления, которые в настоящее время невозможны. CHIP обнаружил, кто стоит за прогрессом и как будут работать компьютеры будущего.

Квантовая революция: какими будут компьютеры будущего

1633436247

В ближайшие годы нам предстоит буквально качественный скачок. Компьютеры будут выполнять вычисления, которые в настоящее время невозможны. CHIP обнаружил, кто стоит за прогрессом и как будут работать компьютеры будущего.

1633436247-1

Нейронные сети и квантовые компьютеры — две технические разработки, которые будут стимулировать развитие компьютеров в течение следующего десятилетия.

Единицы, нули: с начала своего существования на протяжении почти семидесяти лет компьютеры выполняли вычисления в двоичном коде, формируя последовательность битов информации с помощью простых операторов: И, ИЛИ, НЕ. Эти простые элементы образуют сложные команды, которые составляют основу любого языка программирования: если условие выполняется, необходимо выполнить его (IF, THEN), если нет, то что-то еще (IF, ELSE). Машины исполняют программный код строго дословно.

Теперь представьте компьютер, который не только понимает нули и единицы, но также знает все вероятности того, что значение будет равно нулю или единице. Это не считается ребенком, который складывает на пальцах: 1 + 1 = 2 или 2 + 2 = 4, но считается молодым человеком, который понимает саму операцию сложения: x + y = z. Он не выполняет указанный строгий код, но адаптируется к назначенным задачам и по мере их выполнения дает результаты быстрее и точнее. При этом самостоятельно находит такие решения, о которых никогда не задумывались программисты, и адаптирует код под них.

Практически достигнут технологический потолок для компьютеров. Чтобы «поумнеть», компьютеры должны сильно измениться. Кем они станут?

Предел Мура

До начала 1980-х годов компьютеры воспринимались обществом и специалистами исключительно как компьютеры: громоздкие, дорогие и требовательные. Например, генеральный директор IBM Томас Уотсон однажды сказал, что компьютеры всегда будут штучным продуктом, а Кен Олсон, президент корпорации DEC, уверенно предсказал, что персональные компьютеры никогда не будут востребованы. Переломный момент наступил в августе 1981 года, когда IBM выпустила на рынок серийную модель ПК. Хотя самая дешевая версия стоила более 1500 долларов, к концу года было продано 136 000 экземпляров. Персональные компьютеры были востребованы не только учеными и инженерами, но и обычными пользователями.

1633436248

Первая универсальная вычислительная машина ENIAC, построенная в 1946 году, весила 27 тонн и использовала в качестве основы элементы электронные лампы

Попытки выпустить серийный персональный компьютер предпринимались еще до IBM, но модель PC 5150, ставшая первой по-настоящему массовой, имела преимущества, предопределившие развитие компьютеров на десятилетия вперед. Во-первых, он был построен на принципах «открытой архитектуры», позволяющей сторонним разработчикам создавать различные устройства, совместимые с компьютером. Во-вторых, он был достаточно компактным, чтобы поместиться на столе. В-третьих, наряду с компьютерами, было распространено необходимое для сотрудников программное обеспечение: текстовый процессор и электронные таблицы. Вскоре появились графические программы и первые компьютерные игры, написанные специально для ПК.

1633436248-1

Первый настольный компьютер, покоривший мировой рынок: IBM PC 5150

1633436249

Первая версия смартфона под названием Simon была выпущена IBM

Персональные компьютеры быстро захватили мир, поскольку было обнаружено, что их можно использовать практически в любой области. Спустя десять лет после появления первой массовой модели ПК, электронные сети начали распространяться, связывая компьютеры вместе, и родилась всемирная паутина. Параллельное внедрение сотовой связи подготовило почву для появления смартфонов.: Мобильные телефоны с аппаратным и программным обеспечением типа полноценного компьютера. Первое такое устройство называлось Simon, и сама IBM выпустила его на рынок в 1994 году.

Дальнейшее развитие компьютеров было направлено на миниатюризацию и повышение производительности. Наряду с настольными моделями в обиход вошли ноутбуки, нетбуки, карманные компьютеры и планшеты. В настоящее время полноценный компьютер уменьшен до размера скепсиса. В марте 2018 года IBM представила рабочий прототип нового микрокомпьютера с площадью 1 мм². Он содержит несколько сотен тысяч транзисторов, SRAM и фотоэлектрических элементов для питания. Он поддерживает связь с внешним миром с помощью устройства, объединяющего фотодетектор и светодиод. По характеристикам микрокомпьютер сравним с IBM AT 386, то есть на нем вполне можно запустить первую версию Doom. При этом стоимость устройства составляет всего 10 центов. Компания планирует использовать его для создания «умных вещей.

1633436250

В 1982 году журнал Time назвал IBM PC «Человеком года

В 1965 году Гордон Мур, один из основателей Intel, обнаружил определенную закономерность в развитии микросхем, на основе которой он позже сформулировал эмпирический закон, получивший его имя: удвоение количества транзисторов на интегральной микросхеме при одновременном увеличении количества транзисторов сохранение стоимости происходит каждые два года.

Чтобы объяснить закон Мура, можно сформулировать необычную аналогию: если бы авиационная промышленность развивалась так же, как компьютерные технологии в последнюю четверть века, то теперь Боинг 767 будет стоить пятьсот долларов и повернуть земной шар за двадцать минут чем двадцать литров керосина.

1633436250-1

Гордон Мур из Intel обнаружил, что вычислительная мощность процессора удваивается каждые два года при сохранении производственных затрат

Однако недавно сам Мур признал, что закон скоро истечет, как только технология приблизится к нереалистичному физическому пределу, который необходимо преодолеть на полупроводниковой основе. Например, в текущем поколении процессоров Tiger Lake используется 10-нанометровая транзисторная технология; Следующее поколение Meteor Lake, которое, как ожидается, будет представлено в 2022 году, будет основано на технологии с разрешением 7 нанометров. А удвоение количества транзисторов впоследствии, скорее всего, недостижимо, потому что размер транзистора не может быть меньше нескольких десятков атомов (размер атома кремния 0,2 нанометра). Предполагается, что даже если бы можно было сделать транзистор, состоящий из электрона, закон все равно закончился бы в 2036 году.

1633436251

Персональные компьютеры уменьшатся в размерах.
Но у этого есть предел

Оказывается, в течение следующих двух десятилетий появление более миниатюрных и более производительных компьютеров, чем раньше, возможно, но предел уже виден, и пора начинать искать альтернативные пути развития.

10 лучших профессий, которые пригодятся завтра

Топ-10 перспективных профессий будущего

1. Специалист по кибербезопасности.

Интернет давно перестал быть просто средством передачи сообщений. Несмотря на то, что некоторые до сих пор смотрят только видео с кошками, огромное количество транзакций, в том числе связанных с колоссальными финансовыми активами, проходит через всемирную паутину. Безопасность — это то, что касается больших данных и личных данных пользователя, а также его финансы. Специалист по кибербезопасности — профессия будущего, требующая навыков:

  • Анализ источников угроз. Постоянно появляется новое программное обеспечение: вирусы, «кряки», средства взлома. Хакеры ищут дыры в безопасности во всем, от домашних операционных систем до глобальных хранилищ данных. Постоянно можно услышать новости о том, что информация «просочилась» даже от таких гигантов, как Facebook или Google
  • Анализ психологического профиля преступников и потерпевших. В большинстве случаев виновниками потери данных или денег являются сами люди. Практически все знают о «разводе» по телефону с якобы звонком из банков. Кибербезопасность — это составление психологического профиля правонарушителей и их потенциальных жертв, чтобы их можно было заранее предупредить об опасности
  • Обеспечение безопасности Интернета вещей. Потерять пароль от учетной записи в социальной сети неприятно, но не смертельно. Потерять деньги еще хуже. Что произойдет, если злоумышленник получит доступ к машине, управляемой автопилотом? Или в самолете? Именно здесь появляется специалист по кибербезопасности, чтобы предотвратить подобные ситуации.

Вам понадобятся навыки программирования, тестировщик, а также изучение психологии. Профессия уже достаточно востребована в сфере IT, поэтому вы можете подать заявку на соответствующее обучение прямо сейчас.

Средняя рыночная заработная плата:

  • Заработная плата специалиста по кибербезопасности в Беларуси — 1000-3000 BYN / мес. (400–1200 долларов США)
  • Заработная плата специалиста по кибербезопасности в России — 50 000-70 000 руб. / Мес. (680-950 долларов США).

2. Робототехник.

Теперь роботы стремительно развиваются: от пылесосов и умных динамиков до автомобилей Tesla и киберпротезов, которые соединяются с мышцами и нервами, давая людям с ограниченной подвижностью возможность начать полноценную новую жизнь. Конечно, это направление будет активно развиваться. Потребуются:

  • Изучение физики, механики
  • Обучение программированию, IT сфера
  • В случае выбора робототехники-протезирования, возможно, биология или психология нейронных сетей, что также связано с развитием роботов (Siri, Alice, Ada и так далее).

Уже сегодня специалисты в этой сфере хорошо зарабатывают, поэтому соискателям можно смело рекомендовать подобное направление.

Средняя рыночная заработная плата:

  • Заработная плата робототехники в Беларуси — от 2000 BYN / мес. (1610 долларов США)
  • Заработная плата робототехники в России — от 75 000 руб. / Мес. (1020 долларов США)

3. Специалист по искусственному интеллекту.

Нейронные сети и искусственный интеллект — настоящий вызов современным ИТ-технологиям. Профессия связана с предыдущей, но также является самостоятельным бизнес-направлением. Он более «гуманитарный», от будущего специалиста, скорее, потребуются функции лингвистического анализа, умение переводить философские концепции на язык «сухих чисел» и многое другое. Сейчас даже говорят о создании этических концепций искусственного интеллекта.

Возможности «машинного восстания» незаметно вылились из поля фильмов о Терминаторе в вполне возможную реальность, и философы-гуманисты могут заниматься обучением нейросетей этике, а лингвисты — пониманием человека.

Средняя рыночная заработная плата:

  • Заработная плата специалиста по искусственному интеллекту в Беларуси — от 5000 BYN / мес. (2010 долл. США)
  • Заработная плата специалиста по искусственному интеллекту в России — от 190 000 руб. / Мес. (2580 долларов США).

4. Гейм-дизайнер.

Видеоигры — это новое флагманское развлечение, которое скоро заменит кино и литературу, позволяя создателям проявлять творческий подход, а пользователям реализовывать свои фантазии с помощью компьютера или другого устройства. Направление довольно широкое, но именно профессия гейм-дизайнера связана со способностью рисовать, создавать концепции для персонажей и миров. Для этого вам понадобятся:

  • Художественное образование (умение рисовать все равно будет актуально, даже если основная работа переместится в виртуальное пространство)
  • Умение программировать
  • Умение работать с программами просмотра 3D.

Все это даст возможность творческим людям реализовать себя и получать хорошие зарплаты.

Средняя рыночная заработная плата:

  • Заработная плата специализированного геймдизайнера в Беларуси — от 2000-4000 BYN / мес. (от $ 800-1610)
  • Заработная плата специализированного геймдизайнера в России — 80 000–120 000 руб. / Мес. (1090-1630 долларов).

5. Дизайнер виртуальной реальности.

Эта профессия только начинает формироваться, но теперь есть возможность проявить себя как дизайнер виртуальной или дополненной реальности. Такие игры, как Pokemon Go, уже несколько лет пользуются огромной популярностью, и в целом тенденция к виртуальной и дополненной реальности выйдет за пределы игровых сфер жизни. Люди будут использовать VR-телефоны, очки, шлемы.

Профессия, как и предыдущая, находится на перекрестке между программированием, дизайном и архитектурой, потому что вам придется вставлять виртуальные объекты в обычное пространство или создавать полностью «фиктивные» реальности. Важные навыки включают:

  • Архитектура, физика — любой объект в «воображаемом» мире должен обладать естественной физикой, падать, раскачиваться, ломаться — то есть выполнять обычные для «нашего мира» действия
  • Программирование: технологии по-прежнему используют компьютерные программы и языки для написания, но это тенденция к упрощению
  • Возможность визуализировать, от рисунка до нового воображаемого измерения.

Средняя рыночная заработная плата:

  • Заработная плата дизайнера виртуальной реальности в Беларуси — от 1500 BYN / мес. (600 долларов США)
  • Заработная плата дизайнера виртуальной реальности в России — от 70 000 руб. / Мес. (950 долларов США).

6. Проектировщик 3D-печати.

3D-печать — одна из технологий будущего. Уже сейчас с помощью принтеров они реализуют идеи компоновки или изготавливают детали для машин и станков, одежду и многое другое. В будущем, по мнению футурологов, на трехмерных принтерах будет изготавливаться практически все: от продуктов питания до протезов и даже искусственных органов для трансплантации из живых клеток. Дизайнер 3D-печати — это профессия будущего, которая будет находиться на пересечении:

  • Технический специалист (даже если вы не относитесь к медицинскому аспекту, а только к деталям вплоть до автомобилей, вам нужно будет точно понимать, что вы печатаете)
  • Специалист в области полиграфии
  • Профессионал в области архитектуры, дизайна (необходимо уметь читать чертежи, на основании которых машина будет выполнять работу).

В общем, профессия не такая уж и сложная — многие уже работают с подобными принтерами.

Средняя рыночная заработная плата:

  • Заработная плата дизайнера 3D-печати в Беларуси — от 2500 BYN / мес. (2210 долларов США)
  • Заработная плата дизайнера 3D-печати в России — от 75000 руб. / Мес. (1020 долларов).

7. Урбанист-эколог.

космический туризм вряд ли расширится настолько, чтобы все люди покинули нашу планету. Это означает, что следующее поколение по-прежнему будет жить здесь. То есть нужно позаботиться о комфортной обстановке, о том, чтобы был чистый воздух и вода, приятный пейзаж, а не дом с видом на кучу мусора. И здесь поможет градостроитель-эколог, задачи которого:

  • Подумайте о городах с огромным количеством жителей, чтобы они оставались комфортными и безопасными для здоровья людей
  • Оформляйте ландшафт так, чтобы он не причинял вреда животным и растениям
  • Подумайте, как вписать людей и города в экологическую нишу природы, не нанося вреда «зеленой среде».

Вам потребуются навыки эколога, дизайнера, дизайнера-инженера, специалиста в области архитектуры. Все эти профессии доступны сегодня.

Средняя рыночная заработная плата:

  • Заработная плата градостроителя-эколога в Беларуси — от 700-3000 BYN / мес. (от 280-1200)
  • Заработная плата градостроителя-эколога в России — от 20 000–120 000 руб. / Мес. (от 270-1630).

8. Digital-маркетолог (SMM-щик, таргетолог).

Эти профессии сейчас довольно прибыльны. Реклама почти на 100% переходит на цифровую арену. А поскольку он достаточно широк, вы можете специализироваться не только на таргетинге или SMM. Любой желающий сможет выйти на рынок цифровой рекламы при должной активности и усилиях. Навыки и умения:

  • Аналитика (маркетологу необходимо понимать, какие акции приносят пользу, а какие нет)
  • Инструменты продвижения: таргетинг, SMM, SEO
  • Понимать язык целевой аудитории и умение найти эту аудиторию.

Сюда же входят и специалисты, без которых продавать рекламу не получится: от копирайтеров до видеоредакторов. Возможна совместная работа и совместная работа.

Средняя рыночная заработная плата:

  • Заработная плата digital-маркетолога в Беларуси — от 1000-3000 BYN / мес. (от $ 400-1200)
  • Заработная плата digital-маркетолога в России — от 67 000-83 000 руб. / Мес. (от 910-1130).

9. Менеджер по космическому туризму.

Пространство постепенно «делается» под людей. Предполагается, что космические путешествия станут доступны не только миллиардерам, но и более широкому кругу жителей Земли в ближайшие десятилетия. Поэтому потребуются и специалисты, которые могут организовать, например, десятидневную семейную поездку на Луну.

Космический туризм — это направление, которое будет ассоциироваться с желающими полетать в космос «в отпуске» и даже для приобретения недвижимости, например на Марсе. Вам потребуются навыки в области физики, астрономии, медицины — даже если технологии будут развиваться по сравнению с современными и даже пожилые люди смогут путешествовать в космосе, вам все равно нужно будет оценивать физическое состояние туристов для получения страховки. Уже сейчас обучение специалистов можно пройти:

  • В России — МГУ им. М.В. Ломоносова, Санкт-Петербургский государственный университет
  • В Польше — Индустриальный университет Виамода, Вроцлавский международный университет логистики и транспорта.

Заработная плата менеджера по космическому туризму пока неизвестна, но она должна хорошо выплачиваться.

10. Онлайн-доктор.

Телемедицина — это дистанционное предоставление медицинских услуг (например, наблюдение и консультирование пациентов) и взаимодействие между медицинскими работниками с использованием телекоммуникационных технологий.

1633436252

Фото: rg.ru

Телемедицина уже практикуется в России в государственных и частных клиниках, сервисах Яндекс.Здоровья, SmartMed, Doctor Near и других. Но по действующему законодательству врачи еще не имеют права ставить диагноз удаленно. Их полномочия — давать советы, рекомендовать пациенту прийти на личный прием и контролировать лечение пациентов с подтвержденным диагнозом.

Однако с 28 января 2021 года медицинские компании могут обратиться в Минэкономразвития и войти в список организаций с экспериментальным правовым режимом сроком на три года. Врачи таких компаний смогут ставить диагноз онлайн.

Ключевые навыки онлайн-терапевта. В первую очередь — базовое медицинское образование, знания по диагностике и профилактике заболеваний. Онлайн-терапевту понадобятся:

  • Владение программами удаленной диагностики пациентов и онлайн-конференций
  • Развивать коммуникативные навыки и эмоциональный интеллект
  • Используйте навыки бережливого производства, чтобы лечить более эффективно и с меньшими отходами
  • Знание нескольких языков для консультирования людей и общения с коллегами из других стран.

Для пациентов это будет означать большую доступность лекарств и, конечно же, удобство: больше не будет очередей в клинике.

Заработная плата такого специалиста пока неизвестна, но она должна быть высокооплачиваемой.

Оцените статью
warhammer-online.ru