Τρίτη 13 Μαΐου 2008

Στο μέλλον θα μπορούμε αν τι για βενζίνη να κινούμε τα αμάξια μας με νερό.

Τρίτη 6 Μαΐου 2008

το μελλον των υπολογιστών


Η ανάπτυξη της ηλεκτρονικής με βάση τη σιλικόνη αποτελεί σήμερα τον κανόνα της βιομηχανίας, ωστόσο πολλοί ερευνητές αναζητούν νέες μεθόδους κατασκευής ακόμη ισχυρότερων υπολογιστών. Κβαντική υπολογιστική .Ο κβαντικός υπολογιστής είναι μια θεωρητική συσκευή που εκμεταλλεύεται τις ιδιότητες της κβαντικής μηχανικής, του τομέα δηλαδή της φυσικής επιστήμης που ασχολείται με την ενέργεια και την ύλη στην ατομική κλίμακα. Σε ένα κβαντικό υπολογιστή, τα δεδομένα δεν επεξεργάζονται από ηλεκτρόνια, όπως συμβαίνει στους σημερινούς υπολογιστές, αλλά από άτομα, γνωστά ως Qubits. Το βασικό χαρακτηριστικό ενός κβαντικού υπολογιστή είναι ότι μπορεί να επεξεργάζεται διαφορετικές λύσεις ενός προβλήματος ταυτόχρονα καταλήγοντας ταυτόχρονα σε πολλές εναλλακτικές, στοιχείο ιδιαίτερα χρήσιμο για την επίλυση προβλημάτων με πολλές μεταβλητές.«Ένας κβαντικός υπολογιστής θα μπορεί να λύσει σύνθετα προβλήματα σε δευτερόλεπτα, τη στιγμή που ένας συμβατικός θα χρειαζόταν απεριόριστο χρόνο», αναφέρει ο καθηγητής Ντέιβιντ Άουσαλομ του πανεπιστημίου της Καλιφόρνια. Τον Φεβρουάριο του 2007, μια καναδική εταιρεία υποστήριξε ότι κατόρθωσε να κατασκευάσει ένα κβαντικό υπολογιστή, αν και η επίδειξη που ακολούθησε απογοήτευσε τους παρευρισκόμενους αφού τα προβλήματα που έλυσε ο υπολογιστής μπορούσαν να λυθούν και από συμβατικούς υπολογιστές. Ωστόσο, όπως αναφέρουν οι επιστήμονες, η κατασκευή του πρώτου κβαντικού υπολογιστή είναι μόνο θέμα χρόνου. Τέτοιοι υπολογιστές θα χρησιμοποιούνται στην αναζήτηση στοιχείων τεράστιων βάσεων δεδομένων, τη δημιουργία δυσεπίλυτων κωδικών και την εξομοίωση πυρηνικών δομών και αντιδράσεων. Το πιο δυνατό τους σημείο ωστόσο θα είναι ο σχεδιασμός νέων υλικών. Οπτική υπολογιστική.Οι σημερινοί υπολογιστές πραγματοποιούν πολύπλοκες πράξεις μέσω κινούμενων ηλεκτρονίων. Η κίνηση αυτή μέσα σε μικροσκοπικά καλώδια είναι και ο λόγος υπερθέρμανσης των μηχανημάτων. Το πρόβλημα αυτό αναμένεται να επιδεινωθεί με την κατασκευή ολοένα ταχύτερων επεξεργαστών και άρα ταχύτερα κινούμενων ηλεκτρονίων. Η πιθανή λύση σε αυτό πρόβλημα συνίσταται στην αντικατάσταση των κινούμενων ηλεκτρονίων με σωματίδια φωτός, φωτόνια, για τη μετάδοση της πληροφορίας. Έτσι, τα ηλεκτρόνια θα εξακολουθούν να πραγματοποιούν τους υπολογισμούς, αλλά τα φωτόνια θα είναι εκείνα που θα μεταδίδουν την πληροφορία. Η χρήση αυτής της τεχνολογίας ενδέχεται να γίνει επιτακτική συντομότερα από όσο περιμένουμε, ειδικά στους νέους πολυπύρηνους επεξεργαστές όπου ο όγκος της κινούμενης πληροφορίας είναι πολύ μεγάλος. Ήδη πολλές εταιρείες υψηλής τεχνολογίας, όπως η IBM , πειραματίζονται με την κατασκευή ενός οπτικού υπολογιστή. Ωστόσο, η εφαρμογή της τεχνολογίας αυτής στους προσωπικούς υπολογιστές απέχει ακόμη αρκετά από την εφαρμογή της, κυρίως λόγω του κόστους σε σχέση με τους επεξεργαστές σιλικόνης.Χημική υπολογιστική.Η χημική υπολογιστική είναι μια μάλλον ασυνήθιστη προσέγγιση όπου τα δεδομένα αντιπροσωπεύονται από διαφορετικές συγκεντρώσεις χημικών υλικών. Οι χημικοί υπολογιστές εκμεταλλεύονται διάφορους τύπους αντιδράσεων για την πραγματοποίηση υπολογισμών. Για παράδειγμα, οι προσαρμοστικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν πολυμερή οργανικά μόρια που αλλάζουν το σχήμα τους με βάση συγκεκριμένα δεδομένα. Η μεταβολική υπολογιστική χρησιμοποιεί τις αντιδράσεις που συναντώνται τυπικά σε ένα ζωντανό κύτταρο.Τα κύματα που ταξιδεύουν μέσα σε ένα δοχείο χημικών χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση πληροφορίας σε έναν υπολογιστή. Η δημιουργία των κυμάτων - φορέων πληροφορίας πραγματοποιείται σε συγκεκριμένα σημεία του χημικού μίγματος μετά από χημικές αντιδράσεις. Στο σημείο σύγκρουσης δύο κυμάτων δημιουργείται μια νέα χημική αντίδραση, η οποία στην ουσία είναι η απάντηση ενός προβλήματος. Σε ένα μείγμα όπου ταξιδεύουν χιλιάδες κύματα τα οποία συγκρούονται μεταξύ τους, στην ουσία επιτρέπει τη λύση πολλών προβλημάτων ταυτόχρονα.Βιομοριακή υπολογιστικήΤο αναπτυσσόμενο πεδίο της βιομοριακής υπολογιστικής αντικαθιστά την ηλεκτρονική που στηρίζεται στη σιλικόνη με το DNA και τη βιοχημεία. Η δυνατότητα του DNA να πραγματοποιεί υπολογισμούς έχει αποδειχθεί ήδη από το 1994 από τον καθηγητή Λέοναρντ Άντελμαν του πανεπιστημίου της νότιας Καλιφόρνια.Ωστόσο, στα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν, η βιομοριακή υπολογιστική απέτυχε να είναι ταχύτερη από τους συμβατικούς υπολογιστές, οπότε ο νέος προσανατολισμός έγκειται στην πραγματοποίηση υπολογισμών που οι συμβατικοί υπολογιστές αδυνατούν να εκτελέσουν. Στην ιατρική, η βιομοριακή υπολογιστική μπορεί να βοηθήσει στην κατασκευή φαρμάκων που αντιλαμβάνονται το βιοχημικό περιβάλλον, το αναλύουν και απελευθερώνουν τα κατάλληλα φαρμακευτικά συστατικά για την αντιμετώπιση του προβλήματος.Το 2004, μια ερευνητική ομάδα του ινστιτούτου Βάισμαν στο Ισραήλ κατασκεύασε ένα βιομοριακό υπολογιστή τόσο μικρό που ένα τρισεκατομμύριο από αυτούς χωρούσαν σε ένα χιλιοστό του λίτρου. Η συσκευή μπορούσε να ανιχνεύσει ίχνη καρκίνου και να απελευθερώσει φάρμακα για θεραπεία.Ο «υπολογιστής» αποτελείται από τρία τμήματα DNA και ένα ένζυμο για τον διαχωρισμό τους. Όταν το πρώτο σκέλος του Δ ανιχνεύσει μόρια που υποδεικνύουν την παρουσία καρκίνου, μεταφέρει πληροφορία στο δεύτερο να απελευθερώσει το τρίτο τμήμα, το οποίο είναι το αντικαρκινικό φάρμακο.

Στο τελευταίο τεύχος του περιοδικού «Ζενίθ», ενός εντύπου που προωθεί την «εναλλακτική σκέψη», υπάρχουν δύο στήλες που βάζουν απέναντι τα «ιδανικά του σημερινού κόσμου» και τα «ιδανικά του Ζενίθ». Στο αρνητικό ιδανικό «τεχνολογία», το Ζενίθ αντιπαραθέτει την «οικολογία».Και βέβαια σε κάποια φάση η τεχνολογία έβλαψε το περιβάλλον. Ωστόσο για τον προηγμένο κόσμο η φάση αυτή, της άγριας και ανεξέλεγκτης ανάπτυξης, έχει περάσει (συνεχίζεται δυστυχώς στον αναπτυσσόμενο κόσμο) . Η εποχή όπου λόγω της ομίχλης (smog) της αποκαλούμενης και μπιζελόσουπας (pea-soup) δεν μπορούσες να αναπνεύσεις στο Λονδίνο και το νερό του Τάμεση ήταν δηλητήριο, είναι πενήντα χρόνια πίσω. Αντίθετα η μόνη ελπίδα της οικολογίας σήμερα είναι η τεχνολογία. Η τεχνολογία καθάρισε την ατμόσφαιρα του Λονδίνου και τον Τάμεση. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, τα φωτοβολταϊκά και τα αιολικά είναι κατεξοχήν τεχνολογία. Η καθαρή ενέργεια απαιτεί περισσότερες και καλύτερες τεχνικές από το να καις ξύλα ή κάρβουνα – κάτι που επί χιλιετίες έκανε η ανθρωπότητα.Κυρίως όμως θα πρέπει να αποφύγουμε αυτό που ο Bjorn Lomborg ονομάζει «the Litany» και ο Πάσχος Μανδραβέλης: «ο διαρκής θρήνος για την ανθρωπότητα». Βέβαια η καταστροφολογία πουλάει (ακόμα και ερευνητικές επιδοτήσεις και ακαδημαϊκές χορηγίες παίρνει περισσότερες) αλλά οι αντικειμενικοί δείκτες δείχνουν ότι, από κάθε άποψη, η ανθρωπότητα βρίσκεται σε καλύτερη κατάσταση από ότι σε οποιαδήποτε φάση της ιστορίας της. Με την εξαίρεση – σπεύδω να πω – του δείκτη θερμοκρασίας του πλανήτη, θέμα σύνθετο για το οποίο μιλήσαμε σε άλλο post.Πέρα από κάθε μεταφυσική υποστασιοποίηση, η ψύχραιμη σκέψη θέλει την διατήρηση της Φύσης όχι επειδή είναι ιερή, όχι επειδή είναι ωραία, αλλά επειδή μας είναι απαραίτητη. Αν κάψουμε όλα τα δέντρα δεν θα έχουμε ξυλεία, σκιά και οξυγόνο – αν μολύνουμε όλα τα ποτάμια δεν θα έχουμε καθαρό πόσιμο νερό. Είναι θέμα κοινής λογικής και όχι ειδικά «οικολογικής συνείδησης». Μπορεί αυτή η τοποθέτηση να ενοχλήσει – αλλά πρέπει να πω ότι έχω κουραστεί από τις εκδηλώσεις μερικών «οικοχόνδριων», όπως ονομάζω εγώ τους φανατικούς οικολόγους, οι οποίοι απαιτούν ούτε λίγο ούτε πολύ να ακολουθήσουμε την επιταγή του Rousseau και να επιστρέψουμε στην πρωτόγονη φύση και ζωή.Όταν η μισή ανθρωπότητα υποφέρει ακόμα από την πείνα, τις καιρικές συνθήκες, τις αρρώστιες – η άρνηση της τεχνολογίας, που μπορεί να αντιμετωπίσει αυτά τα δεινά είναι ύβρις. Η τεχνολογία είναι η Δαρβινική μετάλλαξη του ανθρώπου που του επέτρεψε να επιβιώσει σαν είδος. Η λύση δεν είναι λιγότερη τεχνολογία και ανάπτυξη – αλλά περισσότερη και κυρίως καλύτερη. Ο τρώσας και ιάσεται. Οι ζημιές που επέφερε η τεχνολογία στο περιβάλλον, μόνον από αυτή την ίδια μπορούν να θεραπευθούν.Και πράγματι ήδη η «πράσινη» τεχνολογία, η τεχνολογία της απορρύπανσης και της καθαρής λειτουργίας, είναι ο ταχύτερα αναπτυσσόμενος κλάδος στον χώρο της οικονομίας.Και η βιοτεχνολογία που δημιουργεί νέες ποικιλίες γενετικά τροποποιημένων αγροτικών προϊόντων είναι η μόνη που μπορεί να εξασφαλίσει την εξάλειψη της πείνας από τον τρίτο κόσμο. Η μεγαλύτερη απόδειξη οικοχονδρίας και οικο-υστερίας είναι η αντίσταση στα γενετικά τροποποιημένα προϊόντα (τα κοινώς αποκαλούμενα μεταλλαγμένα). Δεν έχουμε ούτε μία απόδειξη ότι βλάπτουν. Από τις 81 έρευνες που έγιναν με παραγγελία της Ε. Ε. δεν προέκυψε ούτε μία αρνητική ένδειξη. Σήμερα ήδη καλλιεργούνται σε 22 χώρες, σε 100 εκ. στρέμματα από 10 εκ. ανθρώπους, το 90% των οποίων είναι φτωχοί καλλιεργητές σε αναπτυσσόμενες χώρες. Η αντίσταση στα μεταλλαγμένα (από καλοθρεμμένους Ευρωπαίους για φονταμενταλιστικούς λόγους) είναι ύβρις προς την πείνα των φτωχών.Δυστυχώς η Οικολογία έχει γίνει μία νέα ιδεολογία - για να μην πω θρησκεία - που κουβαλάει αρχέγονες ιδέες για την ιερότητα της Φύσης. (Μα αν ήταν η φύση ιερή, δεν θα έπρεπε να υπάρχει ούτε γεωργία, ούτε μπολιάσματα δέντρων ή εκτροφή ζώων). Δογματικά προβάλλεται το "φυσικό" ως καλό, ο πρωτόγονος άνθρωπος (ο noble sauvage του Rouseau - ευγενής άγριος) ως πρότυπο και η "επιστροφή στην φύση" ως πανάκεια.Όμως αυτά είναι όλα ουτοπίες. Χρειάζεται ψύχραιμη σκέψη και καλή τεχνολογία για να γίνει το μέλλον καλύτερο.

Η τεχνολογία σαν εξέλιξη

Η τεχνολογία έχει επηρεάσει την κοινωνία και το περιβάλλον της με διάφορους τρόπους. Σε κάποιες κοινωνίες η τεχνολογία έχει βοηθήσει να αναπτυχθούν πιο προηγμένες οικονομίες (συμπεριλαμβανομένης της σημερινής παγκόσμιας οικονομίας) και έχει κάνει δυνατή την άνοδο μιας τάξης που διαθέτει ελεύθερο χρόνο. Πολλές τεχνολογικές διαδικασίες παράγουν ανεπιθύμητα προιόντα γνωστά ως ρύπανση,και εξαντλούν τους φυσικούς πόρους,σε βάρος της γης και του περιβάλλοντός της. Ποικίλες εφαρμογές της τεχνολογίας επηρεάζουν τις αξίες μιας κοινωνίας και η νέα τεχνολογία συχνά θέτει νέες ηθικές ερωτήσεις. Παραδείγματα είναι η ανάπτυξη της αντίληψης της αποτελεσματικότητας στα πλαίσια της ανθρώπινης παραγωγικότητας, ένας όρος που αρχικά είχε εφαρμοστεί μόνο σε μηχανές, και η αμφισβήτηση των παραδοσιακών προτύπων.