لزوم تحدید غول های اینترنتی، و استفاده از رایانه های کوانتومی

غول های اینترنتی می توانند انقلاب فناوری هوشمند را در بدو تولد خفه کنند - در این جا گزینه هایی برای حل این مشکل ارائه می شود. همچنین در آینده ای نه چندان دور ممکن است همه از رایانه های کوانتومی استفاده کنند.
دوشنبه، 6 بهمن 1399
تخمین زمان مطالعه:
پدیدآورنده: حمید وثیق زاده انصاری
موارد بیشتر برای شما
لزوم تحدید غول های اینترنتی، و استفاده از رایانه های کوانتومی
گوگل با جریمه 1.5 میلیارد یورویی (1.3 میلیارد پوندی) نقدی به خاطر سوء استفاده از سلطه خود در بازار پیرامون تبلیغات آنلاین، سومین مجازات پیش افتادگی ضد انحصاری کمیسیون اروپا را هضم می کند. این پرونده مربوط به ناشران وب بود که یک موتور جستجوی مجهز به Google را در سایت خود جا سازی می کنند و با این کار از اجازه دادن به اشخاص ثالث برای قرار دادن آگهی های جستجو در بالای نتایج جستجو جلو گیری می شود.
 
مارگرت وستاگر، کمیسر رقابت اتحادیه اروپا، گفت که این امر "این امکان را برای شرکت های دیگر فراهم نکرده است که براساس شایستگی و نوآوری رقابت کنند - و مانع بهره بردن مصرف کنندگان از مزایای رقابت شده است". این امر موجب جریمه های ضد انحصاری EC علیه Google در طی دو سال، که به 8.2 میلیارد یورو می رسد، شد، که این به دنبال یافته های قبلی در مورد  Googleدر ژوئن 2017 و ژوئیه 2018، به ترتیب در مورد استفاده ناعادلانه از خدمات خریدش و استفاده ناعادلانه از مرورگر گوگل کرومش، می باشد.
شیمی دانان امیدوارند که کامپیوترهای کوانتومی در مدل سازی این پدیده های کوانتومی کارآمد باشند. لزوم تحدید غول های اینترنتی، و استفاده از رایانه های کوانتومی  
تصویر: الیزابت وارن: تماس قطع ارتباط. کلی بل
 
اتحادیه اروپا تنها ارگان یا فردی نیست که به سمت فناوری های بزرگ شلیک می کند. پس از یک گزارش مستقل که نگرانی های ضد رقابتی بودن بخش دیجیتال را به وجود آورد، فیلیپ هاموند، صدراعظم انگلیس، به سیاست تنگ کردن رقابت دیجیتال اشاره کرد. و الیزابت وارن که امیدوار به نتایج انتخابات ریاست جمهوری ایالات متحده است آرزو می کند که امثال گوگل، آمازون و فیس بوک از هم پاشیده شوند تا موج جدیدی از نوآوری دیجیتال رها شود. وارن در انعکاسی از یافته های EC  در موردگوگل، نمونه های مختلفی از کارهای این شرکت ها را ذکر می کند که از سلطه بازار خود در برابر رقبای کوچک تر استفاده می کنند - به عنوان مثال آمازون نسخه هایی با مارک خاص خود را برای فروش در سیستم عامل خود ایجاد می کند.
 
من کاملاً با این حرکت رو به رشد موافقم. هنوز نگرانی اصلی من مورد توجه قرار نگرفته است - حتی در حالی که احتمالاً این بزرگ ترین تهدیدی است که این شرکت ها برای آینده داشته اند. آنها بر سرِ راه انقلاب بزرگ دیجیتالی بعدی ایستاده اند و باید قبل از این که خیلی دیر شود، مهار شوند.
 

آینده هوشمند

اولین انقلاب محاسباتی در دهه 1950 آغاز شد، زیرا طی آن، رایانه های اصلی و بزرگ به آرامی وارد محل کار شدند و شروع به خود کار کردن عملکردهای اصلی دفتر کار مانند حقوق و دستمزد و حساب کردند. انقلاب دوم، در دهه های 1980 تا 2000، با محوریت رایانه شخصی و مهاجرت رایانه ها به سمت میز کار و سپس به خانه های ما صورت گرفت. سوم، انقلابِ موبایل بود که آن رایانه ها را در جیب ما قرار داد تا بتوانیم آنها را به هر کجا که می رویم ببریم.
 
شیفت یا انقلاب بعدی قبلاً شروع شده است. در خانه های ما، دستیارهای هوشمندی مانند Amazon Echo و Google Home  به طور مداوم در حال استعمار فضاهای شخصی، همراه با سیستم های امنیتی و روشنایی هوشمند هستند. دستگاه های خانه هوشمند سال گذشته حدود 640 میلیون واحد جا به جا کردند و تا سال 2023 دو برابر این کار را انجام می دهند.
 وقتی یکی از یک جفت کیوبیتِ درهم پیچیده اندازه گیری می شود، بلافاصله نشان می دهد که هنگام اندازه گیریِ شریک آن، چه ارزشی از آن دریافت خواهید کرد. در همین مدت، همچنین می توان انتظار داشت که با چیزی در حدود 50 درصد رشد واحد فروش دستگاه های پوشیدنی مانند رد یاب های تناسب اندام و لباس های هوشمند - بازار عظیم اپل - به 300 میلیون در سال برسد. در مورد محل کار، یک هجوم معادل از فناوری سنسور، که توسط هوش مصنوعی پشتیبانی می شود، اکنون کارخانه ها و خطوط تولید را متحول می کند. پیش بینی می شود این بخش که بعضاً به عنوان صنعت 4.0 شناخته می شود، تا سال 2023 دو برابر شده و به بیش از 150 میلیارد دلار آمریکا و در اوایل دهه 2030 به بیش از یک تریلیون دلار برسد.
 
 لزوم تحدید غول های اینترنتی، و استفاده از رایانه های کوانتومی
 
تصویر: از ناامیدی تا پوشیدن. کاسپارس گرین والدز
 
دست در دست هم این یک انفجار در سرویس های هوشمند خواهد بود. شرکت های فناوری به طور فزاینده ای سعی می کنند با خرد کردن داده های حسگر به دست آمده از طریق این سخت افزارها و همچنین تمام فعالیت هایی که در تلفن های خود انجام می دهیم، زندگی ما را بهبود بخشند. در کنار غول های فناوری، تعداد زیادی از شرکت های نو پا در این مرزها قلمرو خود را استحکام می بخشند.
 
در ایالات متحده ، شرکتی به نام Notion شانزده میلیون دلار برای حسگرهای خانه هوشمند جمع آوری کرده است تا از طریق یک برنامه تلفن در مورد نشت آب، و نفوذ و نوسانات دما به مالکان هشدار دهد. شرکت تازه تأسیس انگلیسی McLear  یک حلقه هوشمند راه اندازی کرده است که می تواند به صورت الکترونیکی قفل درها را باز کند و پرداخت ها را در مراکز خرده فروشی تأیید کند. اگر به پایگاه داده های مبتدی مانند Beauhurst یا Crunchbase نگاه کنید، با هزاران شرکت مشابه رو به رو خواهید شد.
 کامپیوتر می تواند کیوبیت ها را به روش هایی بیشتر از آن چه می تواند با بیت ها انجام دهد، دستکاری کند. این می تواند کیوبیت ها را در یک وضعیت هم افزایی حالت ها قرار دهد و آنها را درهم بپیچد.اما اگر یک اکوسیستم به سرعت در حال رشد باشد، عدم تعادل در رقابت وجود خواهد داشت. دقیقاً مانندNotion ، بسیاری از دستگاه های هوشمند، متکی به برنامه های تلفن های هوشمند، به عنوان رابطی که کاربران از طریق آن آنها را کنترل می کنند، هستند. تقریباً 3 میلیارد تلفن هوشمند در حال استفاده در سطح جهان داریم، که تقریباً سه چهارم آن ها دستگاه های اندرویدی هستند که توسط گوگل کنترل می شوند و یک چهارم آنها نیز iOS هستند که توسط اپل کنترل می شوند.
 
برنامه های توزیع شده از طریق فروشگاه های برنامه این دو دروازه بان باید مطابق با مقررات آنها باشند. در بسیاری از موارد، خود غول ها در یک بازار به رقابت با یک دیگر می پردازند. مثلاً ما قبلاً می دانستیم که اپل روی سرویس های پوشیدنی مرتبط با سلامتی به نحو سنگینی شرط بندی می کند. اعلامیه های کارت اعتباری اپل نشان می دهد که از این نظرها نیز سرمایه گذاری دارد.
 
به همین ترتیب، آمازون سال گذشته یک میلیارد دلار برای تولید زنگ درب هوشمند Ring هزینه کرد. «زنگ در هوشمند» را در جعبه جستجوی آمازون تایپ کنید و شاید تعجب آور نباشد که محصولات اول خود آن شرکت در ابتدا نمایش داده شوند. هر چقدر هم که آمازون در این زمینه بی تقصیر باشد، می توان وسوسه این گونه شرکت ها را در در اولویت قرار دادن دستگاه ها و خدمات خودشان هنگام ارائه نتایج جستجو، در نظر مجسم کرد.
 

خون به پا خواهد شد

با این وجود جستجو در واقع مسئله ای فرعی در همه این موارد است. بین آنها، آمازون، فیس بوک، گوگل و اپل داده های مفصلی در مورد علایق، بهداشت، ارتباطات اجتماعی و عادات خرید میلیاردها نفر دارند. این داده ها، ورودی اساسی برای سیستم های هوش مصنوعی خواهند بود که نسل آینده‌ی خدمات هوشمند را تأمین می کنند. بنابراین، این تهدیدی بیشتر برای رقابت و نو آوری است.
 
 لزوم تحدید غول های اینترنتی، و استفاده از رایانه های کوانتومی
 
تصویر: نفت لعنتی. ویکی مدیا
 
همان طور که بسیاری اظهار داشته اند، اگر "داده ها، نفتِ جدید است"، تجزیه شرکت استاندارد اویل در سال 1911 توسط ایالات متحده به 34 شرکت به دلیل تسلط آن بر تولید و عرضه نفت، موضوعی است که ما باید از نزدیک مطالعه کنیم. این که آیا پاسخ، عبارت است از شکستن برخی از غول های فناوری، مجبور کردن آنها برای باز کردن دارایی های داده خود به ورودی های جدید، جلو گیری از آنها برای خرید شرکت های نو پا در این بخش، یا اجازه دادن به کاربران برای کنترل بیشتر اطلاعات شخصی شان، یا ... بحثی است که ما باید به فوریت داشته باشیم. مطالبه ها در انگلستان از فناوری های بزرگ برای آزادانه در دسترس قرار دادن داده های نقشه برداری شان، به طور قطع شکل آینده کارهایی که باید انجام گیرد را ترسیم می کند.
 تا زمانی که داده های دیجیتال آزاد نشوند، سرویس های هوشمند هنوز هم می توانند فاصله زیادی تا توانایی بالقوه خود داشته باشندماهیت باز اینترنت در 20 سال گذشته محیطی را ایجاد کرده است که می تواند نو آوری را شکوفا کند. ادامه این امر امری حیاتی است، اما انحصارهای میراث دار انقلاب قبلی، در این رابطه تهدید به کند کردن روند کار می کنند. تا زمانی که داده های دیجیتال آزاد نشوند، سرویس های هوشمند هنوز هم می توانند فاصله زیادی تا توانایی بالقوه خود داشته باشند. همان طور که در طول قرن بیستم در مورد ماشین الکتریکی دیدیم، منافع بیش از حد واگذار شده (یا شخصی) قادر به جلوگیری از پیشرفت برای زنده نگه داشتن فعالیت های تجاری خودشان هستند.
 
مسئله آزادی داده ها و گسترش آزادانه و دموکراتیک استفاده از فضای محاسبات و انفورماتیک برای عموم شرکت ها و مردم، به ویژه با آمدن رایانه های کوانتومی که در راهند بهتر حل خواهد شد.
 

رایانه های کوانتومی

  لزوم تحدید غول های اینترنتی، و استفاده از رایانه های کوانتومی
 
تصویر: یک دستگاه کوانتومی هفت کیوبیتی در مرکز تحقیقات IBM Thomas J. Watson در Yorktown Heights، N.Y AP Photo / Seth Wenig
 
رایانه ها زمانی فناوری پیشرفته ای در نظر گرفته می شدند که فقط در دسترس دانشمندان و متخصصان آموزش دیده بودند. اما در نیمه دوم دهه 1970 در تاریخ محاسبات، تغییر لرزه ای رخ داد. فقط این نبود که ماشین ها بسیار کوچکتر و قدرتمندتر می شدند – و البته که این طور شدند. این تغییر در افرادی بود که از کامپیوتر استفاده می کردند و در جایی که کامپیوتر استفاده می شد: آنها برای استفاده در خانه، در دسترس همه مردم قرار گرفتند.
 
امروزه محاسبات کوانتومی در ابتدای راه است. محاسبات کوانتومی شامل برخی از ذهنی ترین مفاهیم فیزیک قرن 20 است. در ایالات متحده، گوگل، IBM  و ناسا در حال آزمایش و ساخت اولین رایانه های کوانتومی هستند. چین نیز سرمایه گذاری زیادی در فناوری کوانتوم انجام داده است.
 داده ها، ورودی اساسی برای سیستم های هوش مصنوعی خواهند بود که نسل آینده‌ی خدمات هوشمند را تأمین می کنند.من بعنوان نویسنده‌ی "محاسبات کوانتومی برای همه"، معتقدم که یک تغییر مشابه آن چه در مورد کامپیوترهای شخصی گفته شد در محاسبات کوانتومی نیز وجود خواهد داشت، جایی که علاقه مندان می توانند در خانه های خود با رایانه های کوانتومی بازی کنند. این تغییر خیلی زودتر از آن چه مردم تصور می کنند اتفاق می افتد.
 

ظهور رایانه های شخصی

اولین رایانه های مدرن در دهه 1950 ساخته شدند. آنها بزرگ، غالباً غیر قابل اعتماد، و بر حسب معیارهای امروزی، به ویژه غیر قدرتمند بودند. آنها برای حل مشکلات بزرگ، مانند تولید اولین بمب هیدروژنی طراحی شدند. اتفاق نظر کلی وجود داشت که این نوعی از مواردی است که کامپیوترها برای آنها خوب هستند ولی دنیا به بسیاری از آنها نیازی نخواهد داشت.
 
البته این دیدگاه کاملاً غلط از آب در آمد.
 
 لزوم تحدید غول های اینترنتی، و استفاده از رایانه های کوانتومی
 
تصویر: برنامه نویسی در BASIC. دیوید فرث / ویکی مدیا
 
در سال 1964، جان کمنی و توماس کورتز زبان BASIC را نوشتند. هدف آنها طراحی یک زبان برنامه نویسی ساده بود که یاد گیری آن آسان باشد و هر کسی را قادر به برنامه نویسی کند. در نتیجه، برنامه نویسی، دیگر فقط مختص دانشمندان بسیار آموزش دیده نبود. اکنون هرکسی می خواست می توانست برنامه نویسی را یاد بگیرد.
 
این تغییر در محاسبات با ظهور اولین کامپیوترهای خانگی در اواخر دهه 1970 ادامه یافت. علاقمندان اکنون می توانستند کامپیوتر شخصی خود را خریداری کرده و در خانه برنامه نویسی کنند. والدین و کودکان می توانستند با هم یاد بگیرند. این رایانه های اولیه خیلی قدرتمند نبودند و کارهای محدودی وجود داشت که می توانستید با آنها انجام دهید، اما استقبال فوق العاده مشتاقانه ای از آنها به عمل آمد.
 
همان طور که مردم با ماشین های محاسبه خود بازی می کردند، دریافتند که لازم دارند این ماشین ها ویژگی های بیشتر و قدرت بیشتری داشته باشند. بنیان گذاران مایکرو سافت و اپل فهمیدند که کامپیوتر خانگی، آینده روشنی دارد.
 
اکنون تقریباً هر آمریکایی دارای یک لپ تاپ، تبلت یا گوشی هوشمند است - یا هر سه را دارد. آنها وقت زیادی را در شبکه های اجتماعی، تجارت الکترونیکی و جستجوی اینترنت می گذرانند.
 تقریباً 3 میلیارد تلفن هوشمند در حال استفاده در سطح جهان داریم، که تقریباً سه چهارم آن ها دستگاه های اندرویدی هستند که توسط گوگل کنترل می شوند و یک چهارم آنها نیز iOS هستند که توسط اپل کنترل می شوند.هیچ یک از این فعالیت ها در دهه 1950 وجود نداشت. در آن زمان هیچ کس نمی دانست که آنها را می خواهد یا به آنها احتیاج دارد. در دسترس بودن ابزاری جدید به نام رایانه بود که منجر به توسعه آنها شد.
 

وارد کوانتوم شوید

محاسبات کلاسیک، نوعی محاسبه که کامپیوتر در خانه شما تأمین کننده آن است، براساس نحوه محاسبه انسان است. این نوع محاسبه، تمام محاسبات را به اساسی ترین قسمت های آنها می شکند: رقم های باینری 0 و 1. امروزه رایانه های ما از بیت ها استفاده می کنند – هر بیت یک کلمه ترکیب شده از رقم های باینری است - زیرا اجرای آنها با کلیدهایی که در وضعیت روشن یا خاموش هستند آسان است.
 
محاسبه کوانتوم بر اساس نحوه محاسبه انجام گرفته توسط طبیعت است. این شامل همه محاسبات کلاسیک است، اما همچنین شامل چند مفهوم جدید است که از فیزیک کوانتوم ناشی می شود.
 
 لزوم تحدید غول های اینترنتی، و استفاده از رایانه های کوانتومی
 
تصویر: کامپیوتر کوانتومی D-Wave 2X در مرکز تحقیقات ایمز ناسا. رویترز / استیون لام
 
به جای بیت های محاسبات کلاسیک، محاسبات کوانتومی دارای کیوبیت هستند. با این حال، نتیجه حاصل از محاسبه کوانتوم دقیقاً همان نتیجه محاسبات کلاسیک است: تعدادی بیت.
 
تفاوت در این است که، در هنگام محاسبه، کامپیوتر می تواند کیوبیت ها را به روش هایی بیشتر از آن چه می تواند با بیت ها انجام دهد، دستکاری کند. این می تواند کیوبیت ها را در یک وضعیت هم افزایی حالت ها قرار دهد و آنها را درهم بپیچد.
 
هر دو مفهوم هم افزایی و درهم آمیختگی مفاهیمی از مکانیک کوانتوم هستند که اکثر مردم با آنها آشنا نیستند. هم افزایی یا بر هم نهی تقریباً به این معنی است که یک کیوبیت می تواند در مخلوطی از 0 و 1 وجود داشته باشد. درهم آمیختگی یا در هم تنیدگی بیانگر همبستگی بین کیوبیت ها است. وقتی یکی از یک جفت کیوبیتِ درهم پیچیده اندازه گیری می شود، بلافاصله نشان می دهد که هنگام اندازه گیریِ شریک آن، چه ارزشی از آن دریافت خواهید کرد. این همان چیزی است که انیشتین از آن به عنوان "عملی شبح وار در فاصله" یاد می کند.
 
ریاضیات مورد نیاز برای توصیف کامل مکانیک کوانتوم دلهره آور است و داشتن این زمینه برای طراحی و ساخت کامپیوتر کوانتومی مورد نیاز است. اما ریاضیات لازم برای درک محاسبات کوانتومی و شروع به طراحی مدارهای کوانتومی بسیار کمتر از این حداست: اساساً تنها به جبر دبیرستانی در این رابطه نیاز است.
 

محاسبات کوانتومی و شما

کامپیوترهای کوانتومی تازه در حال ساخته شدن هستند. آنها ماشین های بزرگی هستند که تا حدی غیر قابل اعتماد هستند و هنوز خیلی قدرتمند نیستند.
 
برای چه مواردی از آنها استفاده می شود؟ محاسبات کوانتومی کاربردهای مهمی در رمز نگاری دارند. در سال 1994، پیتر شور ریاضیدان MIT نشان داد که اگر کامپیوترهای کوانتومی ساخته شوند، می توانند شکننده روش های رمز گذاری اینترنتی فعلی باشند. این امر باعث ایجاد راه های جدیدی برای رمز گذاری داده ها شد به گونه ای که بتوانند در برابر حملات کوانتومی مقاومت کنند و عصر رمز نگاری پس از کوانتوم را آغاز کنند.
 
همچنین به نظر می رسد که محاسبات کوانتومی احتمالاً تأثیر زیادی در شیمی خواهند داشت. واکنش های خاصی وجود دارد که کامپیوترهای کلاسیک در شبیه سازی آنها مشکل دارند. شیمی دانان امیدوارند که کامپیوترهای کوانتومی در مدل سازی این پدیده های کوانتومی کارآمد باشند.
 
اما فکر نمی کنم حدس زدن در باره این که اکثر مردم در 50 سال آینده با کامپیوترهای کوانتومی چه کار خواهند کرد، منطقی باشد. ممکن است منطقی تر این باشد که بپرسیم چه موقع رایانه کوانتومی به چیزی تبدیل می شود که هر کسی می تواند در خانه خود از آن استفاده کند.
 
پاسخ این است که این کار تاکنون امکان پذیر شده است. در سال 2016، IBM  یک کامپیوتر کوانتومی کوچک به ابر اضافه کرد. هر کسی که به اینترنت متصل باشد می تواند مدارهای کوانتومی خود را بر روی این رایانه طراحی و اجرا کند. مدار کوانتومی دنباله ای از مراحل اساسی است که محاسبه کوانتومی را انجام می دهد.
 
کامپیوتر کوانتومی IBMنه تنها رایگان است، بلکه این رایانه کوانتومی دارای یک رابط گرافیکی ساده است. این یک ماشین کوچک و نه بسیار قدرتمند است، دقیقاً مانند وضعیت اولیه اولین رایانه های خانگی، اما علاقه مندان می توانند شروع به بازی کنند. جا به جایی آغاز شده است.
 
انسان ها وارد دوره ای می شوند که یاد گیری و آزمایش محاسبات کوانتومی ساده است. همانند اولین رایانه های خانگی، اکنون شاید مشخص نباشد که مشکلاتی وجود دارد که باید با رایانه های کوانتومی برطرف شود، اما با بازی مردم، فکر می کنم احتمالاً متوجه خواهند شد که به انرژی و امکانات بیشتری نیاز دارند. این، راه را برای برنامه های جدیدی که هنوز تصور نکرده ایم باز می کند.
 
منبع: مارتیت دِ ساولز، کریستوفر برنهارت، University of Brighton، Fairfield University


مقالات مرتبط
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
مقالات مرتبط
موارد بیشتر برای شما