A természet látszólagos káoszán alapuló forradalmian új számítógép képes újraprogramozni önmagát, ha hibát talál, és soha nem omlik össze.

A "szisztematikus" névvel illetett számítógép a University College London (UCL) számítástechnikai karán üzemel. A gép a természetben megtalálható véletlenszerűséget utánozva képes azonnal helyreállni egy lefagyásból, kijavítva a hibás adatokat. A gépet a különösen fontos rendszerek működtetéséhez használhatják, például lehetővé teheti egy ütközetben a drónok újraprogramozását a sérülések kezelése érdekében, vagy valósághű modelleket készíthet az emberi agyról.

A hétköznapi számítógépek nem tökéletesek a természet folyamatainak modellezésére, például a neuronok működésére, vagy a méhek rajzására. Ez azért van, mert szekvenciálisan haladnak előre, egyszerre egy utasítást hajtva végre. "A természet nem így működik" - mondta Peter Bentley, az egyetem számítógép tudósa. "Folyamatai elkülönültek, decentralizáltak és a valószínűségen alapulnak, mindamellett pedig hibatűrők, képesek meggyógyítani önmagukat. Erre egy számítógépnek is képesnek kellene lennie"

A mai számítógépek egy utasításlistával dolgoznak: egyet megragad a memóriából, végrehajtja, a számítás eredményét pedig visszahelyezi a memóriába, majd mindezt megismétli egy szekvenciális időzítő, az úgynevezett programszámláló ellenőrzése alatt. Bár ez a módszer kiváló a számolásokhoz, az egyidejű műveletek elvégzésére nem alkalmas. "Még ha úgy tűnik is, hogy a számítógépünk az összes szoftverünket egy időben futtatja, csupán színleli azt, rendkívüli sebességgel váltogatva a figyelmét a különböző programok között" - taglalta Bentley, aki munkatársával, Christos Sakellariou-val egy olyan számítógépet alkotott, melyben az adatokat összeházasították az utasításokkal.

Minden rendszer rendelkezik egy kontextus-érzékeny adatokat tartalmazó memóriával, ami azt jelenti, hogy csak más, hasonló rendszerekkel kommunikál. A programszámláló helyett a rendszerek végrehajtásának számát egy pszeudo-véletlenszám generátor választja ki, utánozva a természet véletlenszerűségét. A rendszerek egyidejűleg hajtják végre az utasításaikat, egyetlen rendszer sem élvezve előnyt a másikkal szemben." A rendszerek párhuzamosan és véletlenszerűen működnek, a számítás eredménye pedig egyszerűen ezekből a kölcsönhatásokból adódik" - magyarázta Bentley.

Mindebből nehéz elképzelni egy jól működő rendszert, Bentley beszámolója szerint mégis működik, méghozzá a vártnál jóval nagyobb sebességgel és teljesítménnyel. A szisztematikus számítógép utasításkészletének számos másolatával rendelkezik, melyeket elosztottak rendszereiben, ezért ha egy rendszer meghibásodik, a számítógép hozzáférhet egy másik hibátlan másolathoz és kijavíthatja saját kódját. A hagyományos rendszerekkel ellentétben, melyek összeomlanak, ha nem tudnak hozzáférni az adott memória bitekhez, a szisztematikus számítógép folytatja a munkát, mivel minden különálló rendszer saját memóriával rendelkezik.

A kutatópáros jelenleg azon munkálkodik, hogy számítógépük gépi tanulás útján képes legyen újraírni saját kódját a környezeti változásokra reagálva.

Forrás: sg.hu