Программа развития электроники.

Cостояние и требования. Сегодня электронная отрасль развивается быстро (свидетельство - прогресс мобильной связи и интернета), но в неверном направлении: чисто как средство потребления - причем иногда с совершенно ненужными наворотами типа видеокамер на мобильных телефонах - но не развивается как производство, например, для автоматизации.

Характерно, что фантасты, которые предвидели многие из достижений научно-технического прогресса, совершенно не предвидели такого развития электроники. Если, например, авиационные и космические полеты, автомобили и подводные лодки, вычислительные машины и роботы, телефон и телевидение, лазеры и атомная энергетика были предсказаны фантастами задолго до их внедрения в жизнь, то мобильная связь и интернет никем предсказаны не были. Точнее, радиотелефоны в фантастических произведениях фигурируют нередко, но им не придается такого значения, как сейчас - фантасты предполагали, что эволюция телефонной связи пойдет по пути создания видеотелефонов. Интернет же или что-то подобное ему не предсказывается никем из фантастов.

Это не случайность. Несмотря на необычайный прогресс, которые внесли в нашу жизнь сотовая связь и интернет, они остаются в основном предметом развлечений и принципиальным образом не повлияли на развитие производительных сил.

В этом есть определенная логика, ибо автоматизация при капитализме ведет к массовой безработице (именно поэтому в развитых странах сегодня основная часть населения занята либо профессиями типа "заверни гамбургер", либо разного рода "менеджерами по продажам" - дать им нормальные рабочие места государство уже не способно, а обеспечивать по потребностям - еще не способно.

Предлагаемая нами программа развития электроники, являющаяся составной частью программы совершения научно-технического прорыва, способна исправить эти перекосы.

В реализации программы развития электроники планируется выделить следующие этапы:

Этап 1. Вычислительная база. На этом этапе выпускаются "в железе" (первоначально в экспериментальном виде) вычислительные системы большой мощности (например, на основе уже спроектированных в Зеленограде процессоров "Эльбрус"). Применение для них в нашей научно-технической программе известно - управление ускорителем для получения сверхтяжелых элементов и сортировки изотопов в реальном времени. - отработка вычислительных систем.

Зачем для ускорителя необходимы мощные вычислительные системы? Это было открыто еще в 1960-е годы, во времена бурного строительства ускорительной техники. В журнале "Наука и жизнь" №6 еще за 1967 год академик А.Минц писал: "При диаметре ускорительного кольца синхрофазотрона в 1-2 километра элементы его магнитной фокусировки должны быть изготовлены и смонтированы с точностью до десятых долей миллиметра. Сталь для всех секций магнита была взята из одной плавки - даже ничтожные различия в составе металла могут заметно ухудшить фокусировку пучка. Группа ученых радиотехнического института АН СССР доказала, что можно резко снизить "плату за точность", если применить кибернетическую схему корректировки орбит ускоряемых частиц….В 1961 году Э.Л.Бурштейном, А.А.Васильевым, В.А.Петуховым, С.М.Рубчинским и мною был предложен принцип автоматической коррекции магнитного поля непосредственно в процессе ускорения, по данным о положении орбиты ускоряемых частиц в вакуумной камере… Вдоль орбиты пучка устанавливается система датчиков, которые собирают сведения о положении этого пучка. Сигналы, получаемые от датчиков, анализируются вычислительным устройством. Полученная информация в итоге говорит о состоянии магнитного поля в данный момент времени и используется для его коррекции с помощью дополнительных магнитных линз. Мы назвали такой ускоритель кибернетическим". При том что если для описываемых исследовательских ускорителей вполне хватало тогдашних маломощных компьютеров, то если мы создаем ускоритель, нацеленный на получение нужных нам изотопов в весовых количествах - то тут уже нужен совсем иной порядок вычислительных мощностей. Кроме того, как говорится в той же статье, для увеличения концентрации потока заряженных ядер необходимо параллельно ему пустить поток электронов. Синхронизация этих двух потоков также потребует мощных вычислительных систем.

Параллельно с этим план содержит и иные применения сверхмощных вычислительных систем, в частности - разработка систем автоматической навигации для пилотируемых космических аппаратов (аппарату задаются координаты точки старта, координаты точки посадки на Луне, координаты точки взлета с Луны и точки посадки на Землю - программа рассчитывает режим полета и автоматически выполняет его после нажатия кнопки старта)

Одним из примеров использования сверхмощных компьютерных систем является система распределнных вычислений GRID (один из вариантов т.н. "интернета-2"), который сегодня наиболее активно используется именно в ядерной физике

Этап 2. Программное обеспечение.

Следующим логичным этапом будет использование новых вычислительных мощностей для создания новых компьютеров (в т.ч. персональных, ноутбуков и т.п.), т.е. создание нового поколения вычислительной техники и операционной системы, пригодной как для работ по осуществлению космической программы, так и для обеспечения жителей баз (впоследствии - и прочие слои населения) этой техникой. В числе основных требований к программному обеспечению:

Первым местом, где будут применены персональные ЭВМ нового поколения, станет проектирование лунной базы и ее строительство. Программа развития электроники должна обеспечить проектирование и строительство базы. Для этого создается компьютерная программа для проектирования города (в т.ч. лунной базы) и объединяет в себе графический редактор, программу видеомонтажа, средство проектирования, возможно - текстовый редактор с системой верстки. Структура такой программы следующий:

Исходя из данный требований определяются требования к программному обеспечению и сетевым характеристикам.

В качестве элементов данной программы - программы видеомонтажа, графический редактор, программа верстки, текстовый редактор.

Таким образом, цель данного этапа - разработка единой электронной системы, включающей в себя средства автоматического проектирования и автоматической реализации проекта "в металле" - первоначальный этап автоматизированной промышленности.

Этап 3. Искусственный интеллект.

Персональные компьютеры, созданные на основании новых технических схем - это в первую очередь предметы потребления для жителей баз. А принципиально важным является использование новой электронной техники как средства производства. Шагом к этому должно стать создание систем искусственного интеллекта. Это станет прямым следствием достигнутых на предыдущих этапах средств развития аппаратной техники.

Их применение возможно следующее:

На исследовательском этапе космических программ - создание роботов для испытания пилотируемой космической техники - чтобы такой робот совершал все действия по управлению космическим кораблем точно так же, как впоследствии это будет делать человек.

На этапе проектирования и создания баз - как средство претворения в жизнь проекта создания лунной базы, что невозможно без заблаговременного производства большого количества автоматических устройств.

Конечная цель - создание роботов для лунных баз: как линий автоматического производства, так и роботов "умственного труда" для замены нетворческих профессий. В журнале "Наука и жизнь" в №1 за 1967 год (когда еще коммунистическое строительство определялось в качестве цели), говорилось: "говоря о том, каким будет труд в будущем, обычно ставят проблему преодоления различий между физическим и умственным трудом. Но еще большее различие имеет преодоление барьера между обыденным и творческим трудом. Решение этой проблемы будет величайшим завоеванием коммунизма". То есть стратегическая задача - весь обыденный, "нетворческий" труд переложить на автоматы.

Основные технологические приемы, которые должны применяться при конструировании ИИ:

В продолжение темы:
Основные мировые тренды научно-технологического развития
Кибернетика возвращается
К разработке отечественной операционной системы
Способы ускоренного проектирования и строительства от компании Navgeocom
Суперкомпьютеры провоцируют новую промышленную революцию
Робот-"аватар" для испытательных космических полётов
Подробности про робота-"аватара" на МКС
Прецедент ускоренного проектирования - авиастроительная компания "Сухой"
Прецедент ускоренного проектирования - разработки компании NUKEM по 3D-проектированию атомных установок
Прецедент ускоренного проектирования - реактор ВВЭР-ТОИ
Прецедент ускоренного проектирования городов
Стартап из Сколково предложил кардинально новую процессорную архитектуру
В Зеленограде собирают электронного аватара
Применямые в России технологии электронного проектирования самолётов
Суперкомпьютерные разработки ВНИИНМ им. Бочвара для термоядерного синтеза
Современные технологии 3D-принтеров
Лунную базу напечатают на 3D-принтере
"Контурное строительство: строительство дома в 3D за одни сутки"
Технология "печати" с помощью 3D-принтера домов со всей обстановкой
С помощью 3D-принтера можно изготовить основу человекообразного робота
Евросоюз развертывает программу развития 3D-печати для космонавтики
Суперкомпьютеры совершают открытия без ученых
Моделирование строительно-монтажных работ на Ростовской АЭС выполнено полностью в цифровой модели
Нейрокомпьютеры - итоги работ 2014 года
Первый российский 3D-принтер создадут "Росатом" и Уральский федеральный университет
В СО РАН и новосибирской мэрии считают необходимым создание центра по развитию 3D-индустрии
2014 год: развитие технологий 3D-печати в космосе