Bilgisayarların gelişme hızının, bir anlığına görebildiğimiz için kendimizi şanslı saydığımız yıldız kaymalarından bile hızlı olduğunu söyleyebiliriz. Gordon Moore’un 1965’te gözlemleyerek kurduğu Moore Yasası’na bakalım.
Moore bu yasada, işlemcilerin içindeki transistör sayısının her bir veya bir buçuk yılda iki katına çıkacağı fikrini ortaya koymuştur. Bu çılgın hız, o günden bugüne kısmen 24 aylık bir döngüye kadar yavaşladı. Artık tüm dünya, bilgisayar teknolojisinin sahip olduğu bu yüksek gelişme hızının farkına vardı.
Şimdilerde yeni bir bilgisayar satın aldığımızda, eve gelene kadar eskidiğinin esprisini yapıyorken gelecekte bu durum nasıl olacak?
Mikroişlemci üreticilerinin Moore Yasası’na göre gelişmeye devam edeceğini varsaydığımızda, bilgisayarlarımızın işlem gücü her iki yılda bir iki katına çıkmalıdır. Bu, 100 yıl sonraki bilgisayarların mevcut modellerden 1.125.899.906.842.624 kat daha güçlü olacağı anlamına gelir. Böyle bir şeyi hayal etmesi bile insana imkansız geliyor.
Fakat Gordon Moore’da 2005 yılında, Moore Yasası’nın uzun yıllar boyunca aynı şekilde devam edemeyeceğini; transistörler atom ölçeğine ulaştıkça, geçemeyeceğimiz temel engellerle karşılaşacağımızı varsaymamız gerektiği konusunda uyarıda bulunmuştur. Bu noktada, aynı alana daha fazla transistör sığdıramayacağımız anlaşılıyor.
Bu engeli, daha fazla transistör kullanmak için daha geniş işlemciler üreterek aşabiliriz. Fakat transistörler ısı üretir ve işlemciyi ısıtır. Sıcak bir işlemci bilgisayarın kapanmasına sebep olur. Hızlı işlemcilere sahip bilgisayarlar aşırı ısınmayı önlemek adına gerekli soğutma sistemlerine ihtiyaç duyar.
İşlemcimiz ne kadar geniş yüzeye sahipse bir o kadar transistöre sahip olacağından daha hızlı çalışır ve daha fazla ısınır. Bu konuda diğer bir çözüm ise işlemcileri çok çekirdekli yapıda üretmektir.
Çok çekirdekli bir işlemci, çekirdek sayısına göre işlem gücünü kısımlara yani çekirdeklere ayırır. Fakat çok çekirdekli işlemciler, küçük işlemlere ayrılabilen hesaplamalarda iyi çalışıyorlarken işlemlere ayrılamayan büyük hesaplamalarda o kadar iyi değiller.
Peki ya gelecekteki bilgisayarlar için tamamen farklı bir modele güvenerek, günümüzde gelenekselleşmiş bilgisayar modellerini, yani transistör tabanlı işlemcileri terk edebilir miyiz?
Optik, Kuantum İşleme ve DNA Bilgisayarları
Günümüzde fiber optik teknolojisi bilgisayarlarda devrim yapmaya başladı bile! Fiber optik veri hatları inanılmaz hızlarda bilgi taşır ve klasik kablolar gibi elektromanyetik parazitlere karşı savunmasız değildir. Peki fiber optik teknolojisini kullanarak artık bilgi alışverişi yaparken elektrik yerine ışık kullanan bir bilgisayar yapabilir miyiz?
Optik veya fotonik bir sistem, daha az ısı üretirken daha hızlı bir veri iletimine sahip. Bu durumda böyle bir sisteme sahip işlemciler, günümüzde baskın olarak kullandığımız elektronik transistör işlemcilerden çok daha avantajlı hale geliyor.
Fakat mühendisler henüz toplu olarak üretilebilen kompakt bir optik transistör geliştiremediler. ETH Zürih’teki bilim insanları sadece bir molekül büyüklüğünde bir optik transistör üretebildiler. Yine de sistemi etkili hale getirebilmeleri için bilim adamlarının molekülü eksi 272 santigrat dereceye veya 1 derece Kelvin’e soğutmaları gerekiyordu. Bu derece, derin uzaydan sadece biraz daha sıcak. Anlayacağınız üzere böyle bir ortalama bir bilgisayar kullanıcısı için pek uygun değil.
Fotonik transistörler, kuantum bilgisayarlarında yer alabilirler. İşlemleri gerçekleştirmek için ikili rakamlar veya bitler kullanan klasik bilgisayarların aksine, kuantum bilgisayarlar kuantum bitleri yani kübitleri kullanır. Bir bit, 0 veya 1’dir.
Bunu açık veya kapalı bir şalter gibi düşünebiliriz. Fakat kübitler biraz daha farklı ve karmaşık olarak aynı anda hem 0 hem de 1 ya da 0-1 arasında herhangi bir değer olabilir. Yani şalter hem kapalı hem açık hem de arada bir şey olabilir.
Bir kuantum bilgisayarı;
Elektronik bilgisayarlara göre çok daha hızlı bir şekilde daha küçük sorunlara ayrılabilen büyük sorunları çözebilmelidir. Bu bahsedilen sorunlara rahatsızlık verecek derecede paralel sorunlar diyoruz. Fakat kuantum bilgisayarlar, az önce ki şalter örneğinde açıklandığı gibi kararsızlardır.
Bilgisayarın kuantum durumu bozulduğu takdirde, kuantum bilgisayar, elektronik bir bilgisayarın işlem gücüne dönebilir. ETH Zürih’te oluşturulan optik verici gibi, kuantum bilgisayarlar da kuantum durumlarını korumak için mutlak sıfırın sadece birkaç derece üzerinde tutulur.
Öte yandan belki de geleceğin bilgisayarları bizim içimizde yatıyordur. Bir takım bilgisayar uzmanları bilgiyi işleyebilmek için DNA kullanan bilgisayarlar geliştirmek için çalışıyorlar. Gelecekte bilgisayar bilimi ve biyolojinin bu birleşimi, yeni nesil bilgisayarlara kapı açabilir.
Bir DNA bilgisayarının elektronik bilgisayarlara göre pek çok avantajı olabilir. Buna örnek olarak DNA’nın fazlasıyla bol ve ucuz bir kaynak olmasını verebiliriz. DNA’ya veri işlemenin bir yolunu bulabilirsek, bu keşif bilgisayar alanına yeni bir çağ açar.
Her Yerde Ulaşılabilir Bilgisayar Bilişimi
Gelecek üzerine yazılan bilim kurgu eserlerinin popüler bir tema, tam olarak her yerde ulaşılabilir bilgisayar bir teknolojisi ! Böyle bir gelecekte bilgisayarlar o kadar küçülüyor ki aklınıza gelebilecek hemen hemen her şeyde bulunuyorlar.
Örneğin zeminde fiziksel sağlığınızı kontrol edebilen bilgisayar sensörlerinden tutun arabanızda, size işe giderken yardımcı olabilecek bilgisayarlar düşünün ! Öte yandan her yerde bulunan bu bilgisayarlar neredeyse her anınızı ve eyleminizi takip eder. Böyle bir geleceğin hem heyecan verici hem de korkutucu olduğu aşikar.
Bir taraftan, bilgisayar ağları çok sağlam bir hal alır. Her zaman hızlı ve güvenli bir internet bağlantılarımız olur. Nerede olursak olalım, hiç bir sorun yaşamadan her hangi biriyle iletişim kurabiliriz. Bir taraftan ise böyle bir teknolojinin hakim olduğu gelecekte; şirketlerin, hükümetlerin veya diğer kuruluşların sizinle ilgili bilgi toplamaları ve nereye giderseniz gidin sizi takip etmeleri mümkün olacaktır.
Son on yıldır böyle bir geleceğin adımlarını çağrıştıran projeler görüyoruz. Şehirlerimizde Wi-Fi projeleri ve LTE WiMAX gibi 4G teknolojileri, ağ üzerinden yapılan bilgi işlemlerini kablolu cihazların çok daha ötesine taşıdı.
Birkaç saniyede bir akıllı telefon satın alıp World Wide Web (Geniş Dünya Ağı) üzerinde ki petabaytlarca bilgiye erişebilirsiniz. Trafik lambalarında veya biyometrik cihazlardaki sensörler varlığımızı algılayabilir. Bu gidişle temas ettiğimiz neredeyse her şeyde, bir bilgisayarın veya sensörün olması oldukça yakın görünüyor.
Bunların yanı sıra;
Kullanıcı arayüzü teknolojisinde de büyük gelişimler göreceğiz gibi duruyor. Günümüzde neredeyse tüm bilgisayarlar bir bilgisayar faresi, klavye, izleme paneli veya komutlar verdiğimiz diğer benzer cihazlar gibi fiziksel bir giriş arayüzlerine bağlı. Komutları yürütmek için sesinizi tanıyan veya göz hareketlerinizi izleyebilen bilgisayar programları da var.
Fakat bilgisayar uzmanları ve nörologlar, insanların sadece düşüncelerini kullanarak bilgisayarlara komut verebilmelerini sağlayacak çeşitli beyin-bilgisayar arayüzleri üzerinde çalışıyorlar. Kim bilir? Belki geleceğin bilgisayarları isteklerimizi kusursuz bir şekilde yerine getirebilir.
Önümüzde ki 100 yıl içerisinde, böyle bir teknolojiye ulaşmamız zor gibi görünse bile teknolojik ilerlemeler, mutlaka doğrusal veya logaritmik hesaplara dayalı bir şekilde ilerlemek zorunda değildir. Aşılması zor engellerden dolayı çok az ilerlemeler aldığımız bir dönemin hemen ardından onlarca yıllık bir ilerleme yaşayabiliriz.
Bir diğer açıdan ise bazı fütüristler, 100 yıl içinde bilgisayarlar ve insanlar arasında önemli farkların olmayacağını düşünüyor. Böyle bir dünya mümkün olursa, hayal bile edilemeyecek bir hızda kendi kendimizi geliştirerek yeni bir türe dönüşebiliriz. Gelecekteki bilgisayarlar nasıl gelişiyorsa gelişsin, günümüzdeki bilgisayarlardan çok daha farklı olacaklarını söylemek oldukça tutarlı bir iddiadır.
Çeviren: Mustafa Kemal KARABULUT
Bunlar da ilginizi çekebilir
Kuantum Bilgisayarlarında Yeni Fizik Kuralları Denendi
Yeni Keşif, Dünyadaki Yaşamın RNA-DNA Karışımından Doğduğu Teorisini Güçlendiriyor
