Postita vastus 
 
Teema reiting:
  • 0 Häält - 0 keskmine
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Tagasipööratavus ja energia
Autor Sõnum
Lorenz
Vana kala

Postitusi: 727
Liitunud: Feb 2011
06-07-2017 23:52
Postitus: #1
Tagasipööratavus ja energia
Mõtlesin jagada üht infokildu, mis mind väga tõsiselt mõtlema pani.

Olen alati pidanud arvutamist mingit laadi töö tegemiseks, mis iseenesest mõistetavalt vajab energiat. Sest igasugune töö vajab ju energiat, töö tegemine tõstab süsteemi entroopiat. Tuleb aga välja, et päris nii see arvutamise puhul ei ole. Arvutamise juures on pidev energia kasutamine vältimatu vaid juhul, kui arvutamise protsessis juhtub midagi tagasipööramatut. Kui arvutamise protsessis pole aga ühtegi tagasipööramatut tehet, siis vähemalt teoreetiliselt võib see protsess kulutada kuitahes vähe energiat. Päris nulline energiakulu viia ilmselt ei saa praktiliste piirangute tõttu.

Siit aga nüüd mõte, et kui mingi arvuti oleks täies mahus tagasipööratav ja ta jooksutaks programmi Paabeli raamatukogust registri leidmiseks, mis sisaldaks viidet kõigi teiste loogiliste raamatute leidmiseks, siis selline arvuti ei pruugi tegelikult väga palju energiat kulutada. Kui kaua see aega võtaks, on nüüd iseküsimus. Aga vähemalt teoorias saaks ju ajada masina kiiruse kuitahes kõrgele, kui see ei too kaasa täiendavat energiakulu. Võib-olla on siin kusagil aga väga suur energiakulu seoses protsessi algse käima lükkamisega, ei oska öelda.

Millal tagasipööratavad arvutid reaalsuseks saavad ei oska ma praegu ennustada. Kindlasti oleks neil hulgaliselt praktilisi piiranguid, mis takistaks nende kiiruse tõstmist ulmelistele tasemetele. Teoreetiliselt on aga paljas mõte arvutist, mis ei pea kasutama energiat oma tööks, väga huvitav. See viis mind küsimuseni, et millist laadi tehete jaoks ikkagi on vaja ilmtingimata kulutada energiat. Seda kõige üldisemas mõttes. Tundub, et sellised tehted oleksid need, mis murravad kuidagi loogilist determinismi - paratamatut eeldustest lähtuvat järelduste jada.
Determinismist väljumise akt vajab energia sisendit. Determinismi raames opereerides energia sisendit tingimata vaja ei ole See on siis tees, millele ma siinkohal tulin.

Kui näiteks konstrueerida programm, mis teeb vaid seda, mida temasse algselt sisse programmeeriti, siis selline programm võiks töötada ilma pideva energia sisendita. Arvestamata praktilisi piiranguid. Kui selle programmi käitumist aga väliselt mõjutada - kasvõi natukene - siis tuleks selle toimimiseks ka energiat lisada. Kasvõi natukene.
Omamoodi intuitiivne komponent sellel ideel on. Kui miski liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt, siis see liikumine kestab igavesti, kui miski seda ei takista. Huvitav on lihtsalt see, et midagi analoogset võib toimida ka arvutuste kontekstis. Kui miski arvutab midagi segamatult ja ilma edasiste sisenditeta, siis ei vaja see protsess ka edasist energiat.
Üks link siis ka ingliskeelsele wikile: https://en.wikipedia.org/wiki/Reversible_computing
(selle postituse viimane muutmine: 06-07-2017 23:59 Lorenz.)
Leia selle kasutaja kõik postitused Tsiteeri seda postitust oma vastuses
Lorenz
Vana kala

Postitusi: 727
Liitunud: Feb 2011
08-07-2017 21:58
Postitus: #2
RE: Tagasipööratavus ja energia
Tuleb välja, et kvantarvutid on oma loomult tagasipööratavad. Selles mõttes sobituvad nad siia konteksti, sest kvantarvuti võib sooritada äärmiselt keerukaid tehteid erilise energiakuluta.

Eelnevat saaks aga näitlikumalt kokku võtta umbes nii, et õppimine tundub vajavat energiat. Samas arvutamise puhul võib täiendava energia sisendita läbi ajada.
Leia selle kasutaja kõik postitused Tsiteeri seda postitust oma vastuses
Nielander
Questioning Everything

Postitusi: 3,005
Liitunud: Sep 2007
09-07-2017 02:01
Postitus: #3
RE: Tagasipööratavus ja energia
Kas sa saaksid oma sõnadega seletada kolm mõistet?:

Arvutus
Tagasipööramatu arvutus
Tagasipööratav arvutus

"It is the mark of an educated mind to be able to entertain a thought without accepting it."
― Aristoteles
Leia selle kasutaja kõik postitused Tsiteeri seda postitust oma vastuses
Lorenz
Vana kala

Postitusi: 727
Liitunud: Feb 2011
09-07-2017 20:51
Postitus: #4
RE: Tagasipööratavus ja energia
Arvutuse all pidasin silmas loogilist operatsiooni, millel on mingi sisend ja mingi väljund. Loogiline operatsioon genereerib sisendist väljundi, vastavalt operatsiooni tõeväärtustabelile. Üks lihtne näide oleks komparaator, mis võtab kaks mingisuguse pikkusega sisendit ja väljastab üheainsa väljundbiti. 1, kui kaks sisendit on identsed, 0 kui kas sisendit erinevad. Adder on selline operatsioon, mis võtab kaks mingi pikkusega sisendit ja liidab nende arvväärtused kokku üheks väljundiks.

Kui operatsioon on tagasipöördumatu, siis ei saa väljundi põhjal enam otsustada, millised olid operatsiooni sisendid. Näiteks kui adder liidab kokku arvud 6 ja 1, andes väljundiks 7, siis ei saa arvu 7 tagasi pöörata kaheks algseks sisendiks. Võiks öelda, et sisendid hävisid kusagil. Selline operatsioon on tagasipöördumatu.

Tagasipööratav oleks aga operatsioon, mis töötab korrektselt mõlemat pidi. Ühtepidi võiks see võtta ühelt poolt sisse arvud 6 ja 1, ning anda teiselt poolt välja 7. Aga seda operatsiooni peaks saama ka ümber pöörata, andes sellele ühelt poolt sisse 7, ning saades teiselt poolt tagasi 6 ja 1.
Selline tagurpidi operatsioon võib tunduda võimatu ja ilma lisainformatsioonita see ongi võimatu. Võimalikuks teeb sellise tagurpidi operatsiooni näiteks ühe lisaarvu kasutamine. Näiteks kui ühelt poolt on sisendiks 6 ja 1, siis teiselt poolt väljundiks peaks olema 7 ja 5. Üks väljund liidab sisendid, teine lahutab esimesest sisendist teise. Selline väljund sisaldab piisavalt informatsiooni, et see ümber pöörata ja saada tagasi õiged algsed sisendid.

Komparaatori valisin ma teiseks näiteks seetõttu, et mul on esimese hooga raske ette kujutada, kuidas selline operatsioon oleks lihtsasti tagasi pööratav. Kuid tagasipööratavas masinas peab see ometi seda olema. Lisaks peab tagasipööratav arvutusmasin peab olema tagasipööratav igal tasemel, alates loogikaelementidest ja lõpetades programmidega, mis sellel jooksevad. Programmide loogika peab töötama korrektselt ka tagurpidi tööle panduna.

Siinkohal tekkis mul sügav kahtlus, et kas selline masin ikka suudaks midagi Paabeli raamatukogust üles leida. Kui operatsioonide (arvutuste) energiakulu ja arvutuskiirus ka välja jätta, siis mälu jääb ikkagi piiratud ressursiks.

Vabandan siinkohal segase teema püstitamise eest ja parema meelega kustutaksin selle ära. Selle võimaluse puudumisel aga jääb loodetavasti see lühike selgitus piisavaks, et segast mõtet natukenegi selgitada. Minu jaoks oli selle teema avastamine suure tähtsusega selle implikatsioonide tõttu, mis seonduvad minu isiklike huvidega. Mind huvitab näiteks see, kuidas inimesed maailma mõistavad ja tajuvad - milliseid mehhanisme selleks kasutatakse. Mingil loogilisel tasemel.
Kui tagasipööratavuse rakendamine annab mingisuguse energeetilise võidu loogiliste operatsioonide läbiviimisel, siis pole vast liiast eeldada, et loodus on üritanud seda efekti rakendada elusolendite närvisüsteemis. Mingite piiride raames, nagu loodus ikka opereerib. Ning kirjandust selle kohta ka on, kui nüüd otsida. Paraku sattusin ma liiga vara hoogu ja kirjutasin ühe väga toore teema. See asi vajab pikalt läbi mõtlemist enne kui ma sellest midagi tõeliselt huvitavat kirjutada oskan.



Kunagi leiutasid inimesed kella ja mõnda aega peale seda hakati fantaseerima, et loodus funktsioneerib kellavärgi sarnaselt. Kuidagi nii, nagu kellavärgist aru saadi.
Hiljem leiutati arvuti ja hakati fantaseerima, et loodus funktsioneerib kuidagi arvutina. Nii nagu arvutitest aru saadi.
Siis avastati aga arvutite juures mõned olulised piirid ja hakati mõtlema nende ületamise peale. Ning vaadates loodusesse tuli välja, et võib-olla on loodus juba need piirid ületanud.



See Paabeli raamatukogu sai veits õnnetu näide ennist selles mõttes, et viitaks nagu mingile väga erakordsele supervõimele, mis tagasipööratavusega kaasneb. Nii ekstreemne tegelikkus ilmselt pole. Küll aga lugesin just teesi, et sevantide fotograafiline mälu (ning ehk ka muud võimed) võiksid olla seletatud inimese mälu tagasipööratava loomusega*. Minu jaoks on aga see tagasipööratavus lihtsalt intuitiivselt õige. "Jah, nii see tundub tõepoolest olevat," tabasin enda korduvalt mõtlemas, kui mõtisklesin tagasipööratavuse tagajärgede peale. Kuigi jah, ma ei oska oma mõtteid esialgu väga hästi väljendada. Võib-olla sellepärast, et panen millegiga totaalselt puusse; võib-olla aga ka sellepärast, et siin on midagi väga sügavat ja olulist, mida täielikult ära tabada ongi keeruline.

Raamat: "Human Memory Modeled with Standard Analog and Digital Circuits: Inspiration ..."
Leia selle kasutaja kõik postitused Tsiteeri seda postitust oma vastuses
lahendused
Veteran

Postitusi: 1,531
Liitunud: Apr 2011
09-07-2017 22:40
Postitus: #5
RE: Tagasipööratavus ja energia
Tagasipööratavusel peaks olema seos kvantmehhaanilise mõõtmisega: kui ei mõõda (ei riku-ahenda lainefunktsiooni), siis on tagasipööratav - kuid mõõdad (rikud-ahendad lainefunktsiooni), siis pole tagasipööratav.

Näiteks naiste "läbi lillede jutt" (kus otsest-selget väidet pole, st saa aru nagu tahad, st seinast seina võimalik tõlgendada) peaks olema tagasipööratav (lainefunktsiooni ei mõõdeta-suruta mingiks kindlaks vastuseks, vaid saa aru nagu tahad etteantud mõtte-vormi piires).
Kuid meeste "konkreetne jutt" (kus on otsene-selge väide) on tagasipööramatu.
Seega naiste jutt peaks naisi vähem väsitama (seepärast nad kudrutavad lõputult omavahel) - kuid meeste jutt peaks mehi rohkem väsitama (üksikud konkreetsed mõtted ja ei midagi rohkem!).

Sarnaselt on ka selgeltnägemise juures: kui vaid vaatad infoväljadest kõikvõimalike tuleviku-valikuid, siis on see tagasipööratav - kui aga ütled mingi konkreetse valiku välja ennustusena, siis on see tagasipöördumatu.
Leia selle kasutaja kõik postitused Tsiteeri seda postitust oma vastuses
muca
Tavaliige

Postitusi: 99
Liitunud: Dec 2015
11-07-2017 09:27
Postitus: #6
RE: Tagasipööratavus ja energia
Kümnendsüsteemis pole jah eriti lihtne tagasi pöörata, kuid kahendsüsteemis pole hullu. Teisendame (arvuti teeb seda niikuinii) arvud kahendsüsteemi ja valime õige loogikafunktsioni - funktsiooni, mille väljundi käitumise järgi teame kohe ka sisendite olekut. Jälgides mitut punkti korraga saame ka keerukama tehte tagasi pöörata.
Seega - koostades uue spets protsessori arhitektuuri, saame selle ilma vooluta(praktilises mõttes) tööle panna.
Leia selle kasutaja kõik postitused Tsiteeri seda postitust oma vastuses
Postita vastus 


Võimalikud seotud teemad...
Teema: Autor Vastuseid: Vaatamisi: Viimane postitus
  Free energy (tasuta energia) artsvan 490 99,494 02-09-2017 21:47
Viimane postitus: isemaag

Vali alamfoorum:


Kasutaja(d) vaatamas seda teemat: 1 külalist

gro.bew-arap[tä]bew-arap | Para-web | Tagasi üles | Tagasi sisu juurde | Mobile Version | RSS voog