¿Usos de una computadora sin límite superior en el poder de procesamiento?

Dejo la física a un lado y voy directamente a la pregunta abstracta: "¿Qué podrías hacer con un poder de cómputo infinito?"

Básicamente, para cualquier tipo de modelado, la potencia informática pura no es suficiente, ya que también necesitaría algoritmos complejos bien diseñados y una fuente confiable de big data.

Suponiendo que cumpla con estos requisitos previos, hay algunos campos en los que se necesita una potencia informática masiva, por ejemplo:

• criptografía (descifrar cifrados increíblemente complejos, revelando así secretos superiores)
• inteligencia general artificial
• Minería de criptomonedas (si la criptomoneda fuera ampliamente aceptada y estable, esto podría generar una fortuna, suponiendo que el valor de las monedas extraídas sea mayor que la factura de electricidad, que es una historia más larga)
• modelado del mercado de valores (si fuera capaz de predecir los cambios en el valor de las acciones, esto sin duda haría una fortuna)
• astronomía, astronavegación, modelado físico, etc.
• modelado social y conductual
• vigilancia digital

Creo que el caso de RAM ilimitada es más simple e interesante. Muchos cálculos en las computadoras actuales están limitados por la velocidad de la RAM en lugar del procesador.

Voy a tomar el cifrado de clave pública/privada y solucionar el problema. A medida que su computadora obtiene mejores fuentes de energía, ¿cuánto tenemos que aumentar las longitudes de las claves para evitar la determinación por fuerza bruta de la clave privada a partir de la clave pública en una hora?

Supongamos que podemos probar una clave privada candidata de longitud k bits usando una sola operación. Probar todas las claves posibles requiere 2k ^operaciones .

Suponga que su computadora puede hacer 2*10 ⁹ pruebas clave por segundo por vatio. Supongamos una esfera Dyson con una salida de 4*10 ²⁶ vatios, comparable a la salida total del sol. Eso produce 8*10 ³⁵ operaciones por segundo, o 8*3600*10 ³⁵ operaciones por hora.

8*3600*10 ³⁵ = 2,88*10 ³⁹ = 2,88*(2 ^3,34 ) ³⁹ = 2,88*2 ^129,5

Por lo tanto, una simple clave de 131 bits sería suficiente para evitar el descifrado por fuerza bruta en una hora con una esfera Dyson. 256 bits es una clave bastante corta según los estándares modernos.

Esto es sólo un ejemplo. Para muchos problemas interesantes, la cantidad de operaciones para una solución exacta de fuerza bruta aumenta exponencialmente con el tamaño del problema, y ​​el crecimiento exponencial puede superar fácilmente la potencia de su computadora. La solución práctica es utilizar métodos ingeniosos que probablemente solo sean aproximadamente correctos.

Aplicación de ciencia ficción del país: trucos criptográficos

La criptografía ahora se basa (y falla) en la suposición de que si tuviera todo el poder...

Entonces, incluso Eslovaquia podría conectar su planta de energía Mochovce 3 a la computadora y, suponiendo que alguien haya escrito un programa bueno y optimizado , podría piratear las comunicaciones de espionaje o transferir algo de dinero a su banco central.

Eso supone un rendimiento extremo de potencia por vatio o un avance extremo en matemáticas/programación. Si el científico loco acaba de construir la máquina, posiblemente estemos condenados

Aplicación militar: un arma

Seamos sinceros. Incluso si declara específicamente en su pregunta que la computadora no debe ser reproducible y, por lo tanto, nunca debe abrirse, se abrirá

Lo que me llamó la atención es que la computadora consume toda la energía y "la envía a un rincón vacío del universo". Si pudiéramos ajustar dónde se envía la energía, tienes un arma poderosa. Con la bonificación de que puedes aplicar algunos contraataques mientras juegas Counter Strike (sí, escribí dos párrafos completos solo para esta broma de papá)

En general, optimizamos para el consumo de energía

¿Alguna vez has oído hablar de la empresa de frutas? ¿Cómo se llaman, de nuevo? Sí, manzana.

Apple está cambiando a procesadores ARM, principalmente porque quieren rendimiento por eficiencia de vatio: Fuente de la imagen: MacRumors

Ni siquiera eso, pero también, en informática, también vamos por el camino del procesamiento de subprocesos múltiples, donde usamos más procesadores, trabajando en paralelo. Entonces, la "computadora" ultrapoderosa típica se ve así: Fuente de la imagen: Wikipedia

Tenga en cuenta en la imagen que cada "fila" sería lo que normalmente llamamos "computadora" en términos normales (nota de profesionales, soy muy consciente de la simplificación y lo he hecho a propósito), cada uno de ellos mucho más "poderoso "que tu computadora portátil de patata.

Wikipedia dice que la computadora que se muestra arriba tiene una eficiencia de 2,1 GFLOPS / Watt. La computadora del científico loco tiene que estar muy por encima de esa marca para ser considerada una solución adecuada.

Entonces, las aplicaciones reales serían muy limitadas.

Escenario más realista

Si existiera tal computadora, creo que terminaríamos desarmandola, solo para ver como funciona. Y falla miserablemente, incapaz de volver a armarlo o incluso de entenderlo.

Con la producción de, digamos, una planta hidroeléctrica o nuclear de tamaño mediano, podrías construir:

• Una inteligencia artificial malévola que intenta conquistar el mundo

• Un estudio de pornografía VR inmersivo

• La plataforma minera de ensueño de un criptominero

Sin embargo, todos estos están condenados a una vida corta y a un desenchufado inmediato cuando llega la primera factura eléctrica del tamaño de una ciudad monumental.

Su computadora no es realmente tan avanzada (a menos que haya un ram infinito e instantáneo, vea a continuación)

Si desea una computadora que pueda duplicar su rendimiento de CPU por segundo que actualmente es de un solo núcleo, puede hacerlo, simplemente haga una máquina de dos núcleos. Además, si tiene una máquina multinúcleo con hardware especializado para completar ciertas operaciones más rápido, su núcleo único será más de 2 veces más lento que la CPU multinúcleo.

En lo que su máquina es realmente buena es en el cálculo secuencial. La mayoría del código se escribe secuencialmente, pero para aprovechar los sistemas multinúcleo, las personas intentan cambiar a la computación de subprocesos múltiples y aprovechar la computación gpu. Por lo tanto, su computadora puede manejar el código que debe ejecutarse secuencialmente más rápido, pero si el código se puede ejecutar simultáneamente, también podría usar una máquina multinúcleo.

Si bien su computadora puede ser más barata que una supercomputadora, todavía tiene aproximadamente el mismo costo de energía y tendrá dificultades con las operaciones especializadas para las que las supercomputadoras harían hardware personalizado.

Si tienes ram instantánea e infinita, ¿qué significa eso?

Si tienes RAM instantánea y RAM infinita, tu computadora sería realmente útil, pero no por la razón que crees. Su computadora se usaría para hacer cálculos en grandes conjuntos de datos que requieren accesos constantes al disco (es decir, tan grandes que el almacenamiento en caché de datos es casi imposible) en su caso, podría almacenar todos esos datos en ram y tener una computadora mucho más rápida, ya que ram es mucho más rápido que el disco.

También puede almacenar información "en la nube" por muy poco dinero, ya que el almacenamiento es infinito, lo que le permite competir con cualquier almacenamiento que tarde más de 3 segundos en cargarse en todo el mundo.

Tu computadora se convertiría en la súper computadora perfecta para proyectos cortos

La razón principal por la que las personas no construyen supercomputadoras es por el costo del hardware. Su computadora pasa por alto esto pero mantiene el costo de la energía. Si bien el costo máximo ahora es el costo de crear una fuente de energía para alimentarlo, debido a que su CPU es ilimitada, cualquier persona que necesite algo computarizado rápidamente puede acudir a usted para resolverlo. Sin embargo, dado que los costos de energía son los mismos, esto sería solo para proyectos cortos. Los proyectos más grandes verán que sus costos de energía eclipsan los costos de hardware, en cuyo caso tener un mejor hardware ahorrará tiempo y será una buena inversión. Pero si necesita hacer algo rápido, o el problema es (relativamente) pequeño, puede ir a esta computadora y ganar tiempo para hacerlo. Debido a la gran cantidad de proyectos que necesitan tiempo de supercomputadora y la relativa falta de supercomputadoras, esto lo hará popular y rentable.

Construya su súper computadora al lado de un reactor y también podrá vender tiempo extra, maximizando el uso de la computadora.

DOOM HUMANIDAD (?):

La lógica que salta a la mente con su sistema es que en realidad no está accediendo a una CPU, sino que ha abierto un pequeño portal a otra dimensión/parte del universo. Más poder abre el flujo de información, y el calor y la energía terminan en otra parte. Las entidades alienígenas están del otro lado, alimentando a las personas con la información que quieren que tengamos. Puede ser benevolente, pero puede que no lo sea. Los seres pueden ser hostiles o simplemente pueden tener objetivos incomprensibles, como un científico que guía a un ratón a través de un laberinto. Cuanto más lo usamos, más saben de nosotros.

Esto haría lo que usted quiere: la computadora parece volverse "mágicamente" más inteligente con más potencia. Los datos se controlan sutilmente para lograr los objetivos del alienígena. Si toda la humanidad se une para alimentar esta cosa casi hasta el infinito, podría ocurrir algún efecto espectacular, como que la Tierra caiga en un agujero negro, o aparezcan los extraterrestres, o todo nuestro sistema global se subvierta para los objetivos de los extraterrestres (y su primer el objetivo sería bloquear el portal abierto).

• Alternativamente, la cosa se vuelve autoconsciente y divina. Ya está torciendo las leyes de la física, así que tal vez esté manipulando el espacio-tiempo, o incluso la causalidad. Quizás se cree a sí mismo y convenza a todos de que es una CPU con capacidad infinita, cumpliendo sus propios criterios de creación. Todo el poder fue a crear una existencia extradimensional para sí mismo. Ángel o demonio, dios o fantasma, tú decides.