Уроки 60 - 63
Информационное общество
§4.3. Перспективы развития информационных и коммуникационных технологий
Содержание урока
§4.3. Перспективы развития информационных и коммуникационных технологий. Графическое представление
§4.3. Перспективы развития информационных и коммуникационных технологий. Первый этап
§4.3. Перспективы развития информационных и коммуникационных технологий. Второй этап
§4.3. Перспективы развития информационных и коммуникационных технологий. Третий этап
§4.3. Перспективы развития информационных и коммуникационных технологий. Четвертый этап
§4.3. Перспективы развития информационных и коммуникационных технологий. Пятый этап
§4.3. Перспективы развития информационных и коммуникационных технологий. Контрольные вопросы
Первый этап
«Восход надежд», время теоретических разработок и первых экспериментальных реализаций новой информационной или коммуникационной технологии. Разработчикам и экспертам кажется, что данная новая технология разрешит многие проблемы развития информационных технологий.
Примерами таких технологий являются разработки транзисторов молекулярных и атомных размеров. Действительно, современные транзисторы уже имеют размеры в несколько десятков атомов, и дальнейшая миниатюризация должна строится на новой основе.
Основой квантового компьютера может стать любая квантовая частица, обладающая двумя состояниями (логические 0 и 1). Например, это может быть спин электрона, имеющий два состояния (вниз и вверх), основное и возбужденное состояние атома и другие объекты, подчиняющиеся законам квантовой механики (рис. 4.1). Первые теоретические разработки квантовых компьютеров начались около 20 лет назад, проведены успешные лабораторные опыты по создания элементов таких компьютеров. Однако предсказать сроки появления квантовых компьютеров сейчас невозможно.
Рис. 4.1. Квантовый компьютер (квантовый бит — это спин электрона или ядра атома)
ДНК-вычисления предполагают создание новых алгоритмов вычислений на основе знаний о строении и функциях молекулы ДНК. Так же, как и любой другой процессор, ДНК-процессор характеризуется структурой и набором команд. В нашем случае структура процессора — это структура молекулы ДНК (рис. 4.2). А набор команд — это перечень биохимических операций с молекулами.
Рис. 4.2. Модель ДНК-процессора
На базе ДНК-вычислений ведется разработка нанокомпьютера, который можно будет вживлять в клетку организма и производительность которого будет исчисляться миллиардами операций в секунду при энергопотреблении не более одной миллиардной ватта. В настоящее время ДНК-вычисления находятся на стадии лабораторных исследований, поэтому создание биологического компьютера прогнозируется только через несколько десятков лет.
Молекулярный транзистор (рис. 4.3) — это молекула, которая может существовать в двух устойчивых состояниях, обладающих разными свойствами (логические 0 и 1). Транзистор на одной молекуле в десятки раз меньше современных транзисторов. Переводить молекулу из одного состояния в другое можно с помощью света, тепла, магнитного поля и других физических воздействий. Уже в настоящее время существуют логические схемы на молекулярных транзисторах и, планируется, что уже в ближайшее десятилетие начнется их промышленное производство.
Рис. 4.3. Молекулярный транзистор
Следующая страница 
§4.3. Перспективы развития информационных и коммуникационных технологий. Второй этап
Cкачать материалы урока
