Wygląda jak fontanna i przewiduje przyszłość. Oto niezwykły komputer

Komputery mają w naszej wyobraźni dość konkretny wygląd, lecz rzeczywistość pokazuje, że urządzenia zdolne do wykonywania zaawansowanych obliczeń mogą wyglądać bardzo niepozornie. Na przykład jak fontanna.
Wygląda jak fontanna i przewiduje przyszłość. Oto niezwykły komputer

O jednym z takich przypadków piszą naukowcy stojący za publikacją zamieszczoną na łamach Europhysics Letters. Jak na razie cały projekt ma raczej charakter potwierdzenia, że takie rozwiązanie w ogóle jest możliwe, ale trzeba przyznać, iż brzmi naprawdę ciekawie. Dość powiedzieć, że zamiast obwodów logicznych wykorzystuje on wodę, a wszystko to by wykonywać coś, co nazywa się obliczeniami rezerwuarowymi.

Czytaj też: Nadchodzi komputer wzorowany na ludzkim mózgu. Wiemy, jak zostanie zaprojektowany

Jak na razie jego pomysłodawcy wykazali przydatność swojego komputera w zakresie zapamiętywania danych i prognozowania nadchodzących wydarzeń. Co więcej, takie analogowe urządzenie było pod pewnymi względami nawet bardziej przydatne aniżeli klasyczne komputery.

Gdyby postawić dwie osoby na brzegu jeziora i kazać jednej z nich wrzucać do wody małe i duże kamienie, to na tafli tego akwenu zaczęłyby się tworzyć różnej wielkości fale. Drugi człowiek zajmowałby się ich obserwacją i uczeniem się, jakie fale powstają w danym momencie. W konsekwencji powinna ona zyskać zdolność do przewidywania, jaki kamień zostanie wrzucony do wody jako następny. Tak mniej więcej działają obliczenia rezerwuarowe: analizują dane zebrane w przeszłości, aby wnioskować o tym, co wydarzy się w przyszłości.

Analogowy komputer, w odróżnieniu od cyfrowego, przedstawia dane w sposób ciągły

Jako że komputery analogowe – w odróżnieniu od cyfrowych – przedstawiają dane w sposób ciągły, to można dzięki nim wydajniej przewidywać pewne zjawiska. Dokładniej rzecz biorąc, takie, które określa się mianem chaotycznych szeregów czasowych. Wbrew pozorom, nie chodzi wyłącznie o typowo naturalne procesy, takie jak na przykład zjawiska pogodowe. Możliwości, jakimi dysponują komputery analogowe, są znacznie szersze. Wymienia się wśród nich między innymi prognozowanie rynków finansowych czy przewidywanie niektórych aspektów działalności człowieka. 

Niestety, fale są dość krótkotrwałe, dlatego nie da się z ich użyciem przewidywać złożonych procesów, na przykład zmian klimatu bądź procesów demograficznych. Do realizacji tego celu potrzeba byłoby zbiornika generującego trwalsze fale. Takiej możliwości mogłyby dostarczyć solitony, czyli samonapędzające się fale. Jedną z ich cech jest zachowywanie kształtu i możliwość przemieszczania się na duże odległości. I właśnie takie rozwiązanie zaimplementowali członkowie zespołu. Zastosowana przez nich cienka warstwa wody przepływa po delikatnie nachylonej metalowej płytce, a niewielkich rozmiarów pompa modyfikuje prędkość przepływu i tworzy pojedyncze fale.

Czytaj też: Sztuczna inteligencja ma konkurenta. Teraz obliczenia wykonuje się z użyciem układów opartych na mózgu

Zespół kierowany przez Ivana Maksymova i Andreya Pototsky’ego mierzył rozmiary fal dzięki materiałowi fluorescencyjnemu wykrywalnemu w świetle ultrafioletowym. Następnie przyszła pora na eksperymenty: komputer został oddelegowany do zapamiętywania informacji i generowania prognoz dla zestawu chaotycznych i losowych danych. Jak się okazało, urządzenie spełniło swoją rolę i pod pewnymi względami prześcignęło stosunkowo zaawansowany, cyfrowy komputer. W planach naukowcy mają miniaturyzację swojego sprzętu i wykorzystanie go między innymi w zakresie prognozowania zmian klimatu, pożarów czy rynków finansowych po znacznie niższych kosztach.