مواد
- شروعات میں ، ENIAC تھا
- کوئی کیڑے نہیں ، کوئی تناؤ نہیں - آپ کی زندگی کو تباہ کیے بغیر زندگی کو تبدیل کرنے والے سافٹ ویئر تخلیق کرنے کے لئے مرحلہ وار گائیڈ
- کوانٹم کمپیوٹنگ: بڑا بریک
- بڑے اعداد و شمار کا احساس پیدا کرنا
ماخذ: کرشناکریشنز / ڈریم ٹائم ڈاٹ کام
ٹیکا وے:
کمپیوٹر ٹکنالوجی نے کئی دہائیوں سے اسی راہ پر ترقی کی ہے ، لیکن کوانٹم کمپیوٹنگ اس سے پہلے کے راستے سے بہت بڑی رخصتی ہے۔
28 ستمبر ، 2012 کو ، نیویارک ٹائمز نے ایک کہانی چلائی ، "آسٹریلیائیوں کے اضافے میں کویسٹ برائے نیو کلاس آف کمپیوٹر" ، اس کام کے بارے میں جو کام کرتی کوانٹم کمپیوٹر بنانے کی دوڑ میں ایک پیش رفت ثابت ہوتا ہے۔
اگرچہ ایک کوانٹم کمپیوٹر کی تعریف بہت سارے قارئین کی حوصلہ افزائی کرے گی ، لیکن یہ کہنا کافی ہے کہ ایک ورکنگ کوانٹم کمپیوٹر ٹیکنالوجی کی دنیا میں انقلابی ہوگا۔
کمپیوٹر ٹیکنالوجی دنیا میں ان تبدیلیوں کا باعث ہے جو ہم نے گذشتہ 50 سالوں میں تجربہ کیا ہے۔ عالمی معیشت ، انٹرنیٹ ، ڈیجیٹل فوٹوگرافی ، روبوٹکس ، اسمارٹ فونز اور ای کامرس سبھی کمپیوٹر پر انحصار کرتے ہیں۔ تب ، میرے خیال میں ، یہ ضروری ہے کہ ہمارے لئے یہ سمجھنے کے لئے ٹکنالوجی کے بارے میں کچھ بنیادی تفہیم حاصل کی جائے کہ ہمیں کوانٹم کمپیوٹنگ کہاں لے جاسکتی ہے۔
شروعات میں ، ENIAC تھا
تو شروع میں شروع کرتے ہیں. پہلا کام کرنے والا الیکٹرانک کمپیوٹر الیکٹرانک عددی انٹیگریٹر اور کمپیوٹر تھا ، جسے عام طور پر ENIAC کہا جاتا ہے۔ اس کو امریکی فوج کی مالی معاونت کے تحت ، پنسلوینیہ کے مور اسکول آف انجینئرنگ میں تیار کیا گیا تھا جو دوسری جنگ عظیم میں گنری کے راستوں کا حساب کتاب کرنے کے لئے تھا۔ (انجینئرنگ چمتکار ہونے کے علاوہ ، ENIAC نے کئی سالوں کے دوران آئی ٹی کے بہت سے بڑے پروجیکٹس کے لئے پگڈنڈی روشن کردی ، لیکن دوسری جنگ عظیم میں بہت دیر ہوچکی تھی ، جو کمپیوٹر کی تکمیل سے پہلے ہی ختم ہوگئی تھی۔)
ENIAC کی پروسیسنگ کی صلاحیت کا دل ویکیوم ٹیوبیں تھا - ان میں سے 17،468۔ چونکہ ایک ویکیوم ٹیوب میں صرف دو حالتیں ہیں - آف اور آن (اسے 0/1 بھی کہا جاتا ہے) - کمپیوٹرز نے اعشاری ریاضی کے بجائے بائنری ریاضی کو اپنایا ، جہاں اقدار 0 سے 9 تک جاتی ہیں ، ان میں سے ہر ایک کی نمائندگی کو تھوڑا سا کہا جاتا ہے ، "بائنری ہندسے" کے لئے مختصر (ENIAC کی تاریخ کے بارے میں مزید معلومات کے ل EN ، ENIAC کی خواتین: پروگرامنگ پاینیر دیکھیں۔)
واضح طور پر یہ ضروری تھا کہ ان نمبروں ، خطوں اور علامتوں کی نمائندگی کرنے کے لئے کچھ راستہ اختیار کریں جن سے ہم واقف ہیں ، لہذا امریکن نیشنل اسٹینڈرڈ انسٹی ٹیوٹ (اے این ایس آئی) کے ذریعہ تجویز کردہ ایک کوڈنگ اسکیم ، جسے امریکی معیاری کریکٹر انفارمیشن انٹرچینج (ASCII) کہا جاتا ہے ، آخر کار معیار بن گیا۔ ASCII کے تحت ، ہم ایک پیش وضاحتی اسکیما کے تحت ، ایک کردار ، یا بائٹ کی تشکیل کے لئے 8 بٹس جوڑتے ہیں۔ 256 امتزاج ہیں جو نمایندگی ، اوپری کیس حرف ، نچلے کیس کے خطوط اور خصوصی حرف کی نمائندگی کرتے ہیں۔
الجھن میں؟ اس کے بارے میں فکر مت کریں - اوسط کمپیوٹر صارف کو تفصیلات جاننے کی ضرورت نہیں ہے۔ یہ یہاں صرف ایک عمارت کے طور پر پیش کیا گیا ہے۔
اس کے بعد ، کمپیوٹرز ویکیوم ٹیوبوں سے لے کر ٹرانجسٹروں تک کافی تیزی سے ترقی کرتے رہے (ولیم شوکلی اور ان کی بیل لیبز کی ٹیم نے ٹرانجسٹروں کی نشوونما کے لئے نوبل انعام جیتا تھا) اور پھر مربوط سرکٹس بنانے کے ل one ایک چپ پر متعدد ٹرانجسٹر لگانے کی صلاحیت۔ ان سرکٹس میں ایک چپ پر ہزاروں یا لاکھوں ٹرانجسٹر شامل ہونے سے بہت پہلے تک نہیں گزرا تھا ، جسے بہت بڑے پیمانے پر انضمام کہا جاتا ہے۔ ان زمرے میں: 1) ویکیوم ٹیوبیں ، 2) ٹرانجسٹر ، 3) آئی سی اور 4) وی ایل ایس آئی کو ہارڈ ویئر ڈویلپمنٹ کی چار نسلیں سمجھا جاتا ہے ، چاہے کتنے ٹرانجسٹروں کو چپ پر جام کیا جاسکے۔
کوئی کیڑے نہیں ، کوئی تناؤ نہیں - آپ کی زندگی کو تباہ کیے بغیر زندگی کو تبدیل کرنے والے سافٹ ویئر تخلیق کرنے کے لئے مرحلہ وار گائیڈ
جب آپ سافٹ ویئر کے معیار کی پرواہ نہیں کرتے ہیں تو آپ اپنی پروگرامنگ کی مہارت کو بہتر نہیں کرسکتے ہیں۔
1946 میں جب سے ENIAC "رواں دواں" ہوا اور اس تمام نسلوں کے دوران ، ویکیوم ٹیوب پر مبنی بائنری ریاضی کا بنیادی استعمال اب بھی برقرار ہے۔ کوانٹم کمپیوٹنگ اس طریقہ کار سے ایک بنیادی وقفے کی نمائندگی کرتی ہے۔
کوانٹم کمپیوٹنگ: بڑا بریک
کوانٹم کمپیوٹرز سلیکن پر مبنی کمپیوٹر ... کم از کم نظریاتی طور پر زیادہ تیزی سے میموری کاموں کو عمل اور انجام دینے کے لئے ایٹموں اور انووں کی طاقت کو استعمال کرتے ہیں۔ اگرچہ کچھ بنیادی کوانٹم کمپیوٹرز مخصوص حساب کتاب کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں ، لیکن ایک عملی ماڈل ابھی کئی سال باقی ہے۔ لیکن اگر وہ ابھرتے ہیں تو ، وہ کمپیوٹرز کی پروسیسنگ طاقت میں زبردست تبدیلی کرسکتے ہیں۔
اس طاقت کے نتیجے میں ، کوانٹم کمپیوٹنگ میں بڑی ڈیٹا پروسیسنگ کو بہت بہتر بنانے کی طاقت ہے کیونکہ ، کم از کم نظریاتی طور پر ، اس کو غیر ساختہ اعداد و شمار کے بڑے پیمانے پر متوازی پروسیسنگ میں بہتر بنانا چاہئے۔
کمپیوٹرز نے ایک وجہ سے بائنری پروسیسنگ جاری رکھی ہے: کام کرنے والی کسی چیز سے ٹنکر لگانے کی واقعی کوئی وجہ نہیں تھی۔ بہر حال ، کمپیوٹر پروسیسنگ کی رفتار ہر 18 ماہ سے دو سال میں دوگنی ہوتی رہی ہے۔ 1965 میں ، انٹیل کے نائب صدر گورڈن مور نے ایک مقالہ لکھا جس میں یہ بتایا گیا کہ مور کے قانون کے نام سے جانے جانے والی بات کو ، جس میں انہوں نے بتایا کہ پروسیسروں کی کثافت ہر دو سال بعد دوگنی ہوجاتی ہے ، جس کے نتیجے میں پروسیسنگ کی رفتار دوگنی ہوجاتی ہے۔ اگرچہ اس نے لکھا تھا کہ اس نے 10 سال تک اس رجحان کی پیش گوئی کی ہے ، لیکن یہ حیرت انگیز طور پر موجودہ دور تک جاری ہے۔ (کچھ کمپیوٹنگ علمبردار رہے ہیں جنھوں نے بائنری سڑنا توڑ دیا ہے۔ ٹرنری کمپیوٹر کیوں نہیں میں مزید معلومات حاصل کریں۔)
لیکن پروسیسنگ کی رفتار میں اضافہ کمپیوٹر کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے واحد عنصر سے بہت دور رہا ہے۔ اسٹوریج ٹکنالوجی میں بہتری اور ٹیلی مواصلات کی آمد تقریبا ایک برابر اہمیت کی حامل رہی ہے۔ پرسنل کمپیوٹرز کے ابتدائی دنوں میں ، فلاپی ڈسکیٹ میں 140،000 حرف تھے اور پہلی ہارڈ ڈسک جسے میں نے خریدا تھا اس میں 10 ملین حرف تھے۔ (اس میں میری لاگت 5،500 ڈالر ہے اور یہ ڈیسک ٹاپ کمپیوٹر جتنا بڑا تھا) شکر ہے کہ ، ذخیرہ کرنے کی صلاحیت میں بہت بڑا ، سائز میں چھوٹا ، تیزی سے منتقلی کی رفتار ، اور بہت کچھ زیادہ سستا ہو گیا ہے۔
صلاحیت میں زبردست اضافہ ہمیں ان علاقوں میں معلومات اکٹھا کرنے کی اجازت دیتا ہے جہاں ہم پہلے یا تو صرف سطح کی سطح کو کھرچ سکتے تھے ، یا حتی کہ اس میں ڈھل بھی نہیں سکتے تھے۔ اس میں بہت سارے اعدادوشمار جیسے موضوعات ، جیسے موسم ، جینیات ، لسانیات ، سائنسی نقالی اور صحت کی تحقیق شامل ہیں۔
بڑے اعداد و شمار کا احساس پیدا کرنا
تیزی سے ، بڑے اعداد و شمار کے استحصال سے پتہ چل رہا ہے کہ ہم نے پروسیسنگ پاور میں ہونے والے تمام فوائد کے باوجود ، یہ کافی نہیں ہے۔ اگر ہم اس جمع کرنے والے اعداد و شمار کی بڑی مقدار کو سمجھنے کے قابل ہیں تو ہمیں اس کے تجزیہ کرنے اور اسے پیش کرنے کے ساتھ ساتھ تیز رفتار کمپیوٹرز کے نئے طریقوں کی ضرورت ہوگی جو اس پر عملدرآمد کر سکتے ہیں۔ کوانٹم کمپیوٹرز عمل کے ل ready تیار نہیں ہوسکتے ہیں ، لیکن ماہرین کمپیوٹر پروسیسنگ پاور کے اگلے درجے کی حیثیت سے اپنی ہر پیشرفت کو دیکھ رہے ہیں۔ ہم یقینی طور پر کچھ نہیں کہہ سکتے ، لیکن کمپیوٹر ٹکنالوجی میں اگلی بڑی تبدیلی سلیکن چپس سے حقیقی طور پر رخصتی ہوسکتی ہے جو اب تک ہمیں ساتھ لے کر چل رہی ہے۔