Компьютеры и интернет – «Будущее сейчас»

5 миллиардов человек пользуются Интернетом

В начале XXI века число пользователей интернета во всем мире составляло примерно 300 миллионов человек, или около 5% мирового населения. Соединения были медленными и, как правило, имели скорость всего 56 Кбит/с. мобильный доступ к Интернету практически отсутствовал, и только несколько компаний предлагали эту услугу для портативных устройств.

Однако благодаря сочетанию стремительно падающих расходов и экспоненциального совершенствования технологий, доступ к Интернету в последующие годы быстро рос, и к декабрю 2005 года достиг более миллиарда человек. Эта тенденция продолжалась и в 2010-е гг. В сентябре 2014 г. была достигнута значительная веха, когда глобальная средняя скорость соединения, достигла 4,6 Мбит/с, превысив минимальный порог в 4 Мбит / с для соответствия критериям “широкополосной связи”.

К концу 2010-х годов более половины населения земного шара пользовалось интернетом, причем доступ к нему имели четыре миллиарда человек. Большая часть недавнего роста пришлась на Китай, Индию и другие развивающиеся страны.

Мобильные устройства, подключенные к интернету, теперь стали повсеместными, а скорость передачи данных продолжала расти. Начиная с 2019 года следующий стандарт сотовой беспроводной связи, известный как 5G, предлагал гигабитные скорости и многие другие функции.

Более пяти миллиардов человек – почти 20-кратный рост по сравнению с январем 2000 года – являются пользователями Интернета к концу 2020 года.

Переломный момент для технологии блокчейн

Биткоин (BTC) – это форма электронных денег, созданная в 2009 году неизвестным человеком. Будучи децентрализованной виртуальной валютой, соединённые между собой в одноранговую сеть, сделки проходят между пользователями напрямую, без необходимости привлечения банков и взымания посреднических сборов по сделке. Платежи проверяются узлами сети, выстраиваются по определённым правилам в цепочке из формируемых блоков транзакций, называемой «блокчейном», и используют биткоин в качестве единицы счета. Вся информация о транзакциях между адресами системы общедоступна, имена покупателей и продавцов полностью анонимны, выявляется только их идентификационный кошелек. Международные платежи легки и дёшевы, поскольку биткоины не привязаны к какой-либо конкретной стране и практически не регулируются.

Новые биткоины создаются в качестве награды за обработку платежей, в которых пользователи предлагают вычислительную мощность своего компьютера для проверки и записи платежей в общественном регистре. Эта деятельность называется «майнинг», майнеры награждаются транзакционными платежами и вновь созданными биткоинами. Добытые от майнинга биткоины можно обменять на другие валюты, товары и услуги. Биткоин стал первой криптовалютой – и, безусловно, самой известной, хотя в последующие годы были введены и многие другие. Их часто называют альткоинами; смешав слова «биткоин» и «альтернатива».

Используемая в этих виртуальных валютах, базовая технология блокчейна стала очень популярной. Виртуальные деньги были лишь одним из многих возможных вариантов применения. Цепочка блоков транзакций может быть запрограммирована для обозначения единиц энергии, акций компании, голосов на выборах, цифровых сертификатов собственности или любого применения, необходимого пользователю. Открытый, прозрачный и гибкий характер криптовалюты способствует сокращению бюрократии, ускоряет административные процессы и делает их более эффективными, позволяет автоматизировать многие системы.

Особенно полезным блокчейн стал с распространением интернета вещей. Машины могут быть запрограммированы для автоматического выполнения операций и заказа новых товаров или услуг, когда требуется, с проверкой блокчейном, без необходимости привлечения банков или посредников. Например, холодильник или торговый автомат понимает, когда его запасы на исходе, делает новый заказ, чтобы еда была всегда в наличии.

В 2015 году количество торговцев, принимающих биткоин за товары и услуги превысила 100 000. Технология блокчейн была описана “Wall Street Journal” как «одна из самых влиятельных инноваций в области финансов за последние 500 лет». Многие банки предсказывали, что это создаст революцию в их деятельности. Переломный момент происходит в 2023 году с внедрением блокчейна в государственные органы, и в 2027 году с широкомасштабным применением в бизнесе и общественных нуждах. Около 10% валового внутреннего продукта хранится, используя технологию блокчейн, по сравнению с 0,025% в 2015 году.

Первоначально размер эмиссии при создании блока составлял 50 биткойнов. 28 ноября 2012 года произошло первое уменьшение эмиссионной награды с 50 до 25 биткоин. Следующее уменьшение вдвое произошло в середине 2016 года. В 2031 году размер эмиссии при создании блока составит менее одного биткойна и продолжит стремится к нулю. Предполагается, что эмиссия остановится в 2140 году, поскольку награда за блок не сможет превышать 10−8 BTC, однако задолго до этого постепенно основным источником вознаграждения за формирования новых блоков станут комиссионные сборы.

Больше…

Сеть широкополосной спутниковой связи Starlink достигает полной мощности

Старлинк – это новая всемирная сеть широкополосной спутниковой связи, созданная компанией SpaceX. Она состоит из более чем 4400 спутников сообщающихся между собой класса “smallsat” (малые спутники, весом около ста килограммов каждый), вращающихся на высоте 1100 км, что в четыре раза больше чем число активных спутников, работающих десять лет назад. Это стало возможным благодаря серийному производству при гораздо более низких затратах на единицу продукции, чем предыдущие модели спутников.

Инициировал проект генеральный директор SpaceX Илон Маск, отметив значительный неудовлетворенный спрос на недорогие глобальные услуги широкополосной связи. Меньшие спутники значительно снижают стоимость спутникового Интернета и коммуникаций. Сеть Starlink обеспечивает скорость в 1 гигабит при задержках около 25 мс; на уровне кабельного Интернета. Такие скорости для спутниковой связи возможны благодаря использованию низких околоземных орбит.

Испытания начались в 2017 году с двух прототипов спутников MicroSat-1a и MicroSat-1b. После соединения с наземными станциями за этими экспериментами последовало последовательное разворачивание сети из 4400 спутников, начатое в 2019 году. Эта сеть достигает полной мощности к 2024 году.

Наряду с проектами от конкурирующих компаний, таких как OneWeb и Google, сеть Starlink помогает ещё больше расширить охват Интернета, а также увеличить скорость соединения для среднестатического пользователя. Несколько лет спустя SpaceX развернёт ещё более крупную сеть из 7500 спутников на более низкой высоте, чтобы увеличить мощность и уменьшить задержку в густонаселенных районах. В будущем подобная сеть будет возводиться на орбите вокруг Марса.
Больше…

Симуляция человеческого мозга становится возможным

Первое полное моделирование одного нейрона было совершено в 2005 году. За этим последовала неокортикальная колонка с 10 000 нейронами в 2008 году, а затем кортикальная мезосхема с 1 000 000 нейронов в 2011 году. Позднее было проведено моделирование мозга мышей, содержащее десятки миллионов нейронов.

К 2025 году экспоненциальный рост вычислительных мощностей и данных позволил сформировать точные модели каждой части человеческого мозга и его 100 миллиардов нейронов. В период между 2000 и 2025 вычислительные способности компьютеров выросли в миллион раз наряду со значительным увеличением разрешающей и пропускной способности сканирования. Как и в случае с проектом “Геном человека”, в научном сообществе было много людей, которые сомневались, что мозг может быть нанесен на карту так быстро. И вновь они не смогли объяснить экспоненциальный (а не линейный) рост информационных технологий.

Хотя теперь можно сканировать и картографировать весь человеческий мозг вплоть до уровня нейронов, анализ огромных объемов данных, которые он содержит, и использование их для полного понимания его работы займет гораздо больше времени. Тем не менее, это представляет собой важную веху в неврологии и ведет к увеличению финансирования борьбы с различными заболеваниями, связанных с мозгом.

Больше…

Традиционные микрочипы достигают пределов миниатюризации

Производители полупроводников достигли предела миниатюризации компьютерных чипов. Самые маленькие транзисторы сейчас производятся на основе технологических процессов, оперирующих объектами размером до 4 нанометров, что близко к размеру отдельных атомов. Работать с частицами кремния меньшего размера уже невозможно в связи с эффектами квантового туннелирования.

Закон Мура предполагает увеличение мощности компьютеров в два раза каждые 18 месяцев. Однако теперь парадигма меняется в связи с отказом от традиционных микросхем в пользу многоуровневых пространственных интегральных микросхем на основе графена и других новых материалов.

Больше…

Жесткие диски ёмкостью 50 ТБ

В течение 2010-х годов твердотельные накопители (SSD) стали более предпочтительным выбором для работы компьютерных операционных систем и приложений из-за их гораздо большей скорости, чем традиционные жесткие диски. Однако, последние по-прежнему играют определенную роль в архивировании/резервном копировании и в общем хранении данных. Они не исчезли как таковые и продолжают составлять часть вычислительных экосистем. Текущие исследования и разработки привели к появлению огромных объёмов: к началу следующего десятилетия появились накопители 20 терабайт (ТБ), основанные на технологии черепичной магнитной записи SMR (Shingled Magnetic Recording).

Ещё одно нововведение – термомагнитная запись (HAMR (heat-assisted magnetic recording)) – ещё больше увеличило производительность. Суть технологии состоит в локальном нагревании лазером крошечной поверхности пластин жёсткого диска до 450° C, а затем охлаждения до комнатной температуры менее чем за наносекунду. Во время этого процесса поверхность становится более восприимчивой к магнитным воздействиям, что позволяет записывать данные на гораздо меньшие пространства, чем при обычной магнитной записи (CMR). Кроме того, новые накопители с несколькими приводами позволяют считывать огромные объемы данных на скоростях, соответствующих или превышающих современные жёсткие диски, что делает их более практичными для повседневного использования.

Первоначально начиная с 20 ТБ, новые диски HAMR быстро увеличили свою ёмкость в течение следующих нескольких лет, достигнув 50 ТБ к 2026 году. Несмотря на то, что разрыв между ценой байта сокращается, обычные жесткие диски продолжают лидировать над твердотельными накопителями в течение некоторого времени, благодаря их доступности и большей ёмкости.

Глобальный объём цифровых данных во всем мире увеличился с 33 зеттабайтов в 2018 году до более чем 200 зеттабайт к 2026 году и продолжает расти экспоненциально.

Больше…

Web 4.0 – новая веха Интернета

Дальнейшее сближение интернет сети и физического мира привело к появлению “Web 4.0” – новое поколение интернета. Семантический анализ программ произошел в формах ИИ (искусственного интеллекта), который теперь выполняет огромный спектр автоматизированных задач для бизнеса, государства и потребителей. Ускорение работы массивно-параллельных сетей, поисковых роботов-охотников текстовой и визуальной информации – в сочетании самых тонких возможностей человека (таких как распознавание образов) и возможностей машин (такие как скорость и память) дают потрясающие результаты.

В дополнение к действующим в качестве высокоразвитых поисковых систем, ИИ играют важную функцию в реальном мире – сбор информации из массива сенсоров, камер и других устройств слежения, на транспортных средствах, и даже от самих людей.

Несмотря на неприкосновенность частной жизни, это новое поколение IT обещает принести огромную пользу обществу. Преступления быстрее и проще раскрыть благодаря этим интеллектуальным виртуальным агентам, транспорт и логистика становятся более плавными и эффективными; ресурсы теперь можно распределять более точно и безошибочно.

Кроме того, практически каждое физическое существование документа в настоящее время подвергается цифровому кодированию, резервному копированию и даже может архивироваться онлайн. Это включает в себя полные копии всех книг, журналов, рукописей и другой литературы, когда-либо опубликованных – формирование полного хранилища человеческих знаний. Эти документы могут быть получены и проанализированы, при помощи речевых команд, в переводе с любых из 6000 языков мира и доступны через голографические изображения 3D.

Web 4.0 – это процесс демократизации в интернете. Традиционные информационные агентства чувствуют себя ещё более отсталыми по сравнению с блоггерами и другими социальными медиа источниками, когда речь идет о скорости и точности информации.

Больше…

Терабитный интернет широко распространён

В дополнение к Web 4.0, скорость соединения также значительно улучшилась. Пропускная способность увеличивается примерно на 50% каждый год. Во многих домах и офисах в развитых странах мира теперь доступно соединение со скоростью 1 терабит. Многие из этих соединений сейчас появляются и на самих людях, в виде переносных или имплантируемых устройств.

Больше…

Доступны устройства для хранения экзабайтов информации

Устройства хранения данных теперь доступны с емкостью более одного экзабайт (миллионов терабайт). Это может показаться чрезмерным для наблюдателей предыдущих десятилетий. Но подобные устройства стали необходимыми в современном мире, в связи с экспоненциальным ростом информационных технологий. Изо дня в день средний опыт человека включает колоссальные объемы данных, особенно тех, кто использует нейронные интерфейсы или биотехногенные имплантаты.

Больше…

Развитие квантовых компьютеров

Большинство государственных учреждений, университетов и научно-исследовательских институтов теперь имеют доступ к этой революционной технологии, которая предлагает захватывающие вычислительную мощность в совершенно другом масштабе, чем раньше. Эти машины работают путем прямого использования квантово-механических явлений, таких как квантовая суперпозиция и квантовая запутанность, для выполнения операций над данными. Помимо того, что это в триллионы раз быстрее, чем старые компьютеры, они абсолютно безопасны. Методы шифрования машин практически нерушимы, в связи с невообразимым количеством инструкций, выполняемых одновременно.