This HTML5 document contains 100 embedded RDF statements represented using HTML+Microdata notation.

The embedded RDF content will be recognized by any processor of HTML5 Microdata.

Namespace Prefixes

PrefixIRI
dctermshttp://purl.org/dc/terms/
yago-reshttp://yago-knowledge.org/resource/
dbohttp://dbpedia.org/ontology/
foafhttp://xmlns.com/foaf/0.1/
n20https://global.dbpedia.org/id/
dbthttp://dbpedia.org/resource/Template:
dbpedia-ruhttp://ru.dbpedia.org/resource/
rdfshttp://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#
dbpedia-pthttp://pt.dbpedia.org/resource/
dbpedia-cshttp://cs.dbpedia.org/resource/
dbpedia-fahttp://fa.dbpedia.org/resource/
rdfhttp://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#
owlhttp://www.w3.org/2002/07/owl#
n15https://www.jetpress.org/volume5/
wikipedia-enhttp://en.wikipedia.org/wiki/
dbchttp://dbpedia.org/resource/Category:
dbphttp://dbpedia.org/property/
provhttp://www.w3.org/ns/prov#
xsdhhttp://www.w3.org/2001/XMLSchema#
wikidatahttp://www.wikidata.org/entity/
dbrhttp://dbpedia.org/resource/

Statements

Subject Item
dbr:Limits_of_computation
rdfs:label
Limites da computação Пределы вычислений Limits of computation Limity výpočetního výkonu
rdfs:comment
The limits of computation are governed by a number of different factors. In particular, there are several physical and practical limits to the amount of computation or data storage that can be performed with a given amount of mass, volume, or energy. Существует ряд фундаментальных физических и технических ограничений на объём вычислений или хранения данных, которые могут быть осуществлены при использовании массы, объёма или энергии данной величины: Предложен ряд методов для производства вычислительных устройств и устройств хранения данных, которые по своим возможностям приближаются к фундаментальным физическим и техническим пределам: Existuje řada fyzikálních limitů prakticky omezujících výpočetní výkon a objem uložených dat pro dané množství hmoty, objemu nebo energie. * omezuje množství informace, která se vejde do objemu koule, maximálně na velikost entropie černé díry o stejném objemu. * Ve skutečnosti jsou termodynamická omezení pro množství úložených dat v systému založeném na energii, počtu částic nebo stavech částic, silněji limitující, než Bekensteinova hranice. * Teplota záření kosmického mikrovlnného pozadí udává prakticky nejmenší množství energie spotřebované k výpočtu přibližně ln(2) kT na jednu "nevratnou změnu stavu", kde k je Boltzmannova konstanta a T je teplota pozadí (zhruba 3 kelviny). Výpočetní přístroj však může být schlazen tak, aby prováděl výpočty pod touto teplotou, avšak energie vydaná n Existem vários limites físicos e práticos para a quantidade de computação ou armazenamento de dados que podem ser realizados com uma determinada quantidade de massa, volume e energia: * O limite de Bekenstein restringe a quantidade de informação que pode ser armazenada dentro de um volume esférico para a entropia de um buraco negro com a mesma área de superfície. * A temperatura da radiação cósmica de fundo dá um limite inferior prático para a energia consumida para realizar cálculos de aproximadamente 4kT por mudança de estado, onde T é a temperatura de fundo (cerca de 3 kelvins), e k é a constante de Boltzmann. Enquanto que um aparelho pode ser resfriado para operar abaixo dessa temperatura, a energia gasta pelo resfriamento compensaria o benefício da menor temperatura de operação. *
dcterms:subject
dbc:Theory_of_computation dbc:Limits_of_computation
dbo:wikiPageID
2855255
dbo:wikiPageRevisionID
1112937500
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Neutron_star dbr:Mass–energy_equivalence dbr:Digital_physics dbr:Computability_Theory dbr:Margolus–Levitin_theorem dbc:Theory_of_computation dbc:Limits_of_computation dbr:Hawking_radiation dbr:Seth_Lloyd dbr:Petabyte dbr:Transcomputational_problem dbr:Reversible_computing dbr:Supertask dbr:Nucleon dbr:Bekenstein_bound dbr:Energy dbr:Programmable_matter dbr:Kelvins dbr:Bremermann's_limit dbr:The_Singularity_Is_Near dbr:Computronium dbr:Hypercomputation dbr:Joule dbr:Computation dbr:Degenerate_star dbr:Black_hole_information_paradox dbr:Boltzmann_constant dbr:Landauer's_principle dbr:Black_hole dbr:Quantum_computing dbr:Quantum_memory dbr:Thermodynamics dbr:Computer_science dbr:Quantum_well dbr:Cosmic_microwave_background_radiation dbr:Nanotechnology dbr:Polynomial_hierarchy dbr:Volume dbr:Arithmetical_hierarchy dbr:Entropy dbr:Mass dbr:Uncomputable_function dbr:Matrioshka_brain dbr:Complexity_classes dbr:Physics_of_computation dbr:Data_storage_device dbr:Uncertainty_principle dbr:Stephen_Hawking dbr:Computational_complexity_theory dbr:Femtotechnology
dbo:wikiPageExternalLink
n15:Brains2.pdf
owl:sameAs
dbpedia-ru:Пределы_вычислений wikidata:Q10296247 dbpedia-pt:Limites_da_computação dbpedia-fa:محدودیت‌ها_محاسبات yago-res:Limits_of_computation dbpedia-cs:Limity_výpočetního_výkonu n20:7KQM
dbp:wikiPageUsesTemplate
dbt:Short_description dbt:What dbt:Cite_journal dbt:Math dbt:Reflist
dbo:abstract
Existuje řada fyzikálních limitů prakticky omezujících výpočetní výkon a objem uložených dat pro dané množství hmoty, objemu nebo energie. * omezuje množství informace, která se vejde do objemu koule, maximálně na velikost entropie černé díry o stejném objemu. * Ve skutečnosti jsou termodynamická omezení pro množství úložených dat v systému založeném na energii, počtu částic nebo stavech částic, silněji limitující, než Bekensteinova hranice. * Teplota záření kosmického mikrovlnného pozadí udává prakticky nejmenší množství energie spotřebované k výpočtu přibližně ln(2) kT na jednu "nevratnou změnu stavu", kde k je Boltzmannova konstanta a T je teplota pozadí (zhruba 3 kelviny). Výpočetní přístroj však může být schlazen tak, aby prováděl výpočty pod touto teplotou, avšak energie vydaná na toto chlazení by již vyvážila energetickou účinnost výpočtů pod touto teplotou. * udává maximální výpočetní rychlost soběstačného systému z hmoty. Tento zákon je založen na vlastnostech hmoty, energie a omezeních kvantové neurčitosti. * stanovuje hranici maximálního výpočetního výkonu na jednotku energie: 6×1033 operací za joule. * je fyzikální zákon týkajícího se teoreticky nejmenšího množství energie nutného k provedení výpočtu. * je teorie vyvinutá na základě "Rangelově křivce hraničních úrovní výpočtů," která udává úrovně "k" v otevřeném systému jakéhokoliv výpočtu, ve kterém se využije Boltzmannova konstanta pro určení maximální výpočetní rychlosti. Několik navržených teoretických metod k získání výpočetních nebo datových zařízení, která by se vlastnostmi blížila k hranicím fyzikálním. Studená zdegenerovaná hvězda by mohla být využita jako obrovská zásobárna informace tím, že by se opatrně vybudila do různých excitovaných stavů, stejně jako se pro tyto účely využívají atomy nebo . Taková hvězda by musela být vytvořena uměle, jelikož žádná přírodní degenerovaná hvězda nezchladne dříve než za extrémně dlouhou dobu. Je také možné, aby na povrchu neutronové hvězdy vytvořily komplex "molekul", o kterém se tvrdí, že by mohl být využit k výpočetním účelům vytvořením určitého typu computronia založeného na femtotechnologii. To by bylo rychlejší a hustější, než computronium založené na nanotechnologii. Mohlo by být možné využívat černou díru jako úložiště dat a/nebo výpočetní zařízení, pokud by byly nalezeny praktické způsoby jak informaci z děr číst. Takové získávání informací by v principu mohlo být možné (Stephen Hawking navrhl řešení v ). To by v praxi znamenalo dosáhnout hustoty informace přesně na Bekensteinově hranici. Professor Seth Lloyd zjišťoval schopnosti početního výkonu "ultimátního laptopu" vzniklého stlačením kilogramu hmoty do černé díry o poloměru 1.485×10−27 metrů. Životnost takové černé díry by byla pouhých 10−19 sekund, než by se však v důsledku Hawkingova záření vypařila, dokázala by provádět výpočty rychlostí 5×1050 operací za sekundu. Celkově by stihla provést 1032 operací a zpracovat tak ×1016 bitů (~1 PB). Lloyd poznamenal; „Zajímavé, že ačkoliv by byly tyto hypotetické výpočty prováděny za extrémně vysokých hustot a při vysokých rychlostech, výsledný počet zpracovaných bitů by se příliš nelišil od počtu bitů zpracovávaných současnými počítači, které pracují v mnohem přívětivějším podmínkách.“ Существует ряд фундаментальных физических и технических ограничений на объём вычислений или хранения данных, которые могут быть осуществлены при использовании массы, объёма или энергии данной величины: * Предел Бекенштейна ограничивает количество информации, которое может храниться в объёме сферы, энтропией чёрной дыры той же площади; * Температура реликтового излучения Т (около 3 кельвинов) устанавливает нижний предел энергии, потребляемой для выполнения вычислений при одном переключении логического элемента, примерно в 4kT, где k — постоянная Больцмана. Если устройство при эксплуатации будет охлаждено ниже этой температуры, то энергия, расходуемая на охлаждение, будет превосходить эффект, получаемый от более низкой рабочей температуры; * Предел Бремерманна — максимальная скорость вычислений автономной вычислительной системы в материальной вселенной, выводится из эйнштейновской эквивалентности массы-энергии и соотношений неопределённости Гейзенберга и составляет c2/h ≈ 1,36 × 1050 бит в секунду на килограмм; * Теорема Марголуса — Левитина устанавливает ограничение на максимальную скорость вычислений на единицу энергии: 4/h = 6 × 1033 операций в секунду на джоуль; * Принцип Ландауэра устанавливает нижнюю границу потребления энергии для вычислений: ; * Теория хаоса определяет, что в любой вычислительной системе предел несоответствия не должен превышать статический уровень. Предложен ряд методов для производства вычислительных устройств и устройств хранения данных, которые по своим возможностям приближаются к фундаментальным физическим и техническим пределам: * Гипотетически можно было бы использовать холодную компактную звезду в качестве хранилища данных, приводя её в возбужденные состояния, подобно атому или квантовой яме. Но поскольку никакие природные вырожденные звезды не охладятся до нужной температуры в течение длительного времени, такую звезду пришлось бы создавать искусственно. Кроме того, есть вероятность, что на поверхности нейтронных звезд нуклоны могут образовывать комплекс «молекул», которые могут быть использованы для создания компьютрониума на основе фемтотехнологии, который был бы более быстрым и более плотным, чем компьютрониум, созданный на основе нанотехнологий. * В качестве хранилища данных и/или вычислительного устройства можно также использовать чёрную дыру, если будет разработана технология извлечения содержащейся в ней информации. Извлечение информации из чёрной дыры в принципе возможно (в частности, такое решение предложил Стивен Хокинг при разрешении информационного парадокса). Это позволит достичь плотности хранения информации, точно соответствующей пределу Бекенштейна. По расчётам профессора Массачусетского технологического института Сета Ллойда такой «предельный ноутбук», образованный путём сжатия 1 килограмма вещества в чёрную дыру радиуса 1,485 × 10−27 метров, просуществует только 10−19 секунд, после чего «испарится» в силу излучения Хокинга, но в течение этого сверхкороткого времени сможет вести вычисления со скоростью приблизительно 5 × 1050 операций в секунду, и, в конечном счете, выполнит около 1032 операций с 1016 бит (≈ 1 петабайт) информации. Ллойд отмечает, что «хотя этот гипотетический расчет выполняется на сверхвысоких плотностях и скоростях, общий объём данных, доступных для обработки, близок к тому, который обрабатывается на привычных нам компьютерах». The limits of computation are governed by a number of different factors. In particular, there are several physical and practical limits to the amount of computation or data storage that can be performed with a given amount of mass, volume, or energy. Existem vários limites físicos e práticos para a quantidade de computação ou armazenamento de dados que podem ser realizados com uma determinada quantidade de massa, volume e energia: * O limite de Bekenstein restringe a quantidade de informação que pode ser armazenada dentro de um volume esférico para a entropia de um buraco negro com a mesma área de superfície. * A temperatura da radiação cósmica de fundo dá um limite inferior prático para a energia consumida para realizar cálculos de aproximadamente 4kT por mudança de estado, onde T é a temperatura de fundo (cerca de 3 kelvins), e k é a constante de Boltzmann. Enquanto que um aparelho pode ser resfriado para operar abaixo dessa temperatura, a energia gasta pelo resfriamento compensaria o benefício da menor temperatura de operação. * O limite de Bremermann é a velocidade máxima computacional de um sistema auto-suficiente no universo material, e baseia-se em massa-energia contra restrições de incerteza quânticas. Vários métodos tem sido propostos para a produção de aparelhos computacionais ou dispositivos de armazenamento de dados que se aproximam dos limites físicos e práticos: * Uma estrela resfriada e em degeneração poderia concebivelmente ser usada como um aparelho gigante de armazenamento de dados, de maneira cuidadosa perturbando-a para vários estados animados, da mesma maneira que um átomo ou poço quântico é usado para estes propósitos. Tal estrela teria que ser construída artificialmente, já que nenhuma estrela em degeneração iria resfriar até tal temperatura por um tempo extremamente longo. Também é possível que nucleons na superfície de estrelas de nêutron poderiam formar complexas “moléculas” que alguns sugeriram que poderia ser utilizado para propósitos computacionais, criando um tipo de computrônio baseado em Femtotecnologia que poderia ser mais rápido e denso que o computrônio baseado em nanotecnologia. * Pode ser possível utilizar um buraco negro como armazenamento de dados e/ou aparelho computacional, se um mecanismo prático para extração de informações contidas puder ser encontrado. Esta extração pode, a princípio, ser possível (a resolução proposta de Stephen Hawking para o paradoxo da informação em buracos negros). Isto alcançaria a densidade de armazenamento exatamente igual a do Limite de Bekenstein. O Professor Seth Lloyd calculou as habilidades computacionais de um “laptop supremo” formado pela compactação de um quilo de matéria num buraco negro de raio 1.485 × 10−27 metros, concluindo que duraria cerca de 10-19 segundos antes da evaporação, devido à Radiação de Hawking,mas que durante este breve período de tempo poderia computar numa taxa de 5 × 1050 operações por segundo, em última análise, realizando cerca de 1032 operações em 1016 bits. Lloyd observa que “Curiosamente, embora este cálculo hipotético é executado em densidades e velocidades elevadíssimas, o número total de bits disponíveis para serem processados não está longe do número disponível para os computadores atuais que operam num ambiente familiar.”
prov:wasDerivedFrom
wikipedia-en:Limits_of_computation?oldid=1112937500&ns=0
dbo:wikiPageLength
10668
foaf:isPrimaryTopicOf
wikipedia-en:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Quantum_speed_limit
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Computronium
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Limits_to_computation
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
dbo:wikiPageRedirects
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Computation
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Computational_complexity_theory
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Existential_risk_from_artificial_general_intelligence
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Bremermann's_limit
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Koomey's_law
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Physical_limits_to_computation
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
dbo:wikiPageRedirects
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Physical_limits_to_computing
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
dbo:wikiPageRedirects
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Seth_Lloyd
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
dbo:knownFor
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Simulation_hypothesis
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
dbr:Physics_of_computation
dbo:wikiPageWikiLink
dbr:Limits_of_computation
Subject Item
wikipedia-en:Limits_of_computation
foaf:primaryTopic
dbr:Limits_of_computation