#_CRON_JOB_#
#_CRON_JOB_#
14/10/2013 06:15
ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΣΧΟΛΙΟΥ

Πέρα από το σωματίδιο του Θεού


Οι υπολογιστές που γεννήθηκαν από την επιστήμη μετατρέπουν κάθε πτυχή της επιστημονικής διαδικασίας, όπως δείχνουν τα φετινά Νόμπελ φυσικής και χημείας.
Πενήντα χρόνια πριν, οι βραβευθέντες φυσικοί Peter Higgs και François Englert εφάρμοσαν τη σκέψη τους με μολύβι και χαρτί, πίνακα και κιμωλία, για να καταλήξουν σε προτάσεις για έναν νέο θεμελιώδη τομέα της ενέργειας και ένα υποατομικό σωματίδιο το οποίο θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί η ύλη έχει μάζα. Πέρυσι, ένα από τα πιο εντατικά επιστημονικά πειράματα με υπολογιστή που έγιναν ποτέ επιβεβαίωσε τη θεωρία τους, κάνοντας το μποζόνιο Higgs - το λεγόμενο «σωματίδιο του Θεού» - έναν Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων 8 δις δολαρίων, στο Cern, έξω από τη Γενεύη.
Οι τρεις χημικοί βραβευθέντες, ο Martin Karplus, ο Michael Levitt και ο Arieh Warshel, κέρδισαν το βραβείο τους για «τη μεταφορά του πειράματος στον κυβερνοχώρο», σύμφωνα με τα λόγια της Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών της Σουηδίας. Από το 1970, έχουν πρωτοστατήσει στην μοντελοποίηση των ολοένα και πιο πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων και μορίων σε υπολογιστές. Ο τρόπος που οι υπολογιστές αλλάζουν σχεδόν κάθε τομέα της έρευνας δεν είναι αυτονόητος για τους μη επιστήμονες που μαθαίνουν για τα αξιόλογα αποτελέσματα από τα μέσα μαζικής ενημέρωσης, αλλά γνωρίζουν ελάχιστα για τη διαδικασία που χρησιμοποιείται για την απόκτησή τους. Δεν μπορεί ακόμη να είναι σαφές και για κάποιον που επισκέπτεται, ας πούμε, ένα  εργαστήριο οργανικής χημείας, το οποίο πιθανότατα θα μοιάζει - και θα μυρίζει- σαν ένα εργαστήρι 10 ή 20 χρόνων πριν, με τα χημικά και τα μπουκαλάκια στα ράφια πάνω από το εργαστήριο και τους αντιδραστήρες να βγάζουν καπνούς.
Αλλά οι προετοιμασίες στο παρασκήνιο για τα πειράματα αλλάζουν, καθώς οι χημικοί προχωρούν από την κατάρτιση των πειραμάτων τους σε χαρτί και αρχίζουν να φτιάχνουν μοντέλα και αντιδράσεις in silico προτού φτάσουν στον πάγκο του εργαστηρίου. «Το πεδίο της υπολογιστικής μοντελοποίησης έχει ήδη φέρει επανάσταση στον τρόπο που σχεδιάζουμε νέα φάρμακα, επιτρέποντάς μας να προβλέψουμε με ακρίβεια τη συμπεριφορά των πρωτεϊνών», λέει ο καθηγητής Dominic Tildesley, εκλεγμένος πρόεδρος της Βασιλικής Εταιρείας Χημείας και διευθυντής του Ευρωπαϊκού Κέντρου Ατομικού και Μοριακού Υπολογισμού στο École Polytechnique Fédérale της Λωζάννης. «Έρχεται η εποχή που κανείς δεν θα πραγματοποιεί πείραμα χημείας στο πάγκο, χωρίς προηγουμένως να κάνει κάποιο είδος μοντελοποίησης». Θα υπάρξει τεράστια εξοικονόμηση χρόνου, χρημάτων και υλικών, προσθέτει, επειδή οι ​​χημικοί θα προσπαθούν να κάνουν ενώσεις στο εργαστήριο που εμφανίζονται με προσομοίωση σε υπολογιστή για να έχουν μια υψηλή πιθανότητα επιτυχίας.

Στην αστρονομία και την κοσμολογία, τα  νέα τηλεσκόπια στη Γη και στο διάστημα προσελκύουν το μεγαλύτερο μέρος της δημοσιότητας αλλά ο λόρδος Martin Rees του Πανεπιστημίου του Cambridge, αναφέρει την προσομοίωση σε υπολογιστή ως τον παράγοντα που έχει κάνει πλέον αισθητή τη διαφορά κατά την τελευταία δεκαετία. «Ήταν μια τεράστια ώθηση για το πεδίο», λέει. «Τώρα μπορείς να υπολογίσεις τι συμβαίνει, για παράδειγμα, όταν συγκρούονται μαύρες τρύπες - μαγνητικά πεδία, πίδακες και ούτω καθ' εξής - με ρεαλιστικό τρόπο».

Ο λόρδος Rees παραδέχεται ότι είναι «ελαφρώς δεινόσαυρος», όσον αφορά τη διενέργεια προσομοιώσεων. «Από την υπολογιστική πλευρά, είμαι μάλλον πρωτάρης και όχι έμπειρος ερμηνευτής», λέει –και κατόπιν παρουσιάζει στο laptop του μια θεαματική πτήση μέσα στο σύμπαν που δημιουργήθηκε από την Virgo Consortium for Cosmological Supercomputer Simulations, μια διεθνή συνεργασία που βασίζεται στο Πανεπιστήμιο του Durham στο Ηνωμένο Βασίλειο και το Ινστιτούτο Max Planck για την Αστροφυσική στο Garching της Γερμανίας.
Το Cern έχει έρθει για να κατανοήσουμε την εφαρμογή της τεχνολογίας των πληροφοριών στην επιστήμη, δεδομένου ότι το World Wide Web εφευρέθηκε εκεί το 1989 ως ένας τρόπος για να συμμετέχουν οι ερευνητές στα πειράματά του και να μοιράζονται δεδομένα σε όλο τον κόσμο. Τώρα, το παγκόσμιο δίκτυο ηλεκτρονικών υπολογιστών του LHC δίνει πρόσβαση σε 8.000 φυσικούς σε ένα petabyte από στοιχεία που αντιστοιχούν σε 210.000 DVD, κάθε μέρα. Κατά τις ώρες αιχμής η ταχύτητα μεταφοράς υπερβαίνει τα 10 gigabytes ανά δευτερόλεπτο.

Μια ακόμα τεχνολογία έχει κάνει επίσης μια τεράστια διαφορά στον τρόπο έρευνας του Cern: η τηλεδιάσκεψη. «Όταν άρχισα να δουλεύω στο Cern, στη δεκαετία του 1990, δεν είχαμε τηλεδιάσκεψη και οι άνθρωποι έπρεπε να έρθουν στη Γενεύη για συναντήσεις», λέει η Tara Shears, καθηγήτρια φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ στο Ηνωμένο Βασίλειο. «Τώρα όλες οι συναντήσεις εργασίας γίνονται μέσω τηλεδιάσκεψης». Εκτός από έναν μεγάλο αριθμό πειραματιστών,  όπως η Shears, το CERN και άλλα εργαστήρια φυσικής απασχολούν επίσης θεωρητικούς, επιστήμονες μιας σαφώς διαφορετικής κατηγορίας, μερικοί από τους οποίους είναι λιγότερο εξαρτημένοι από υπολογιστές.

«Οι υπολογιστές εξακολουθούν να συνυπάρχουν με τις παλιές μεθόδους», λέει ο θεωρητικός Cern Gian Giudice. «Εξακολουθώ να χρησιμοποιώ στυλό, χαρτί και μαυροπίνακα.  Το να στέκομαι μπροστά από έναν πίνακα και να γράφω τον τύπο με βοηθά πραγματικά να σκεφτώ». Ακόμα και όταν συμμετέχει σε μια κλήση μέσω Skype, ο καθηγητής Giudice γυρίζει την κάμερα στον μαυροπίνακα.
Κάθε πεδίο της επιστήμης παλεύει με το πρόβλημα και την ευκαιρία που είναι γνωστή εν συντομία ως «big data». Ορισμένοι τομείς, όπως η φυσική των σωματιδίων και της μετεωρολογίας, έχουν χρησιμοποιήσει υπερυπολογιστές για δεκαετίες, για να εξαγάγουν ιδέες από μεγάλης κλίμακας παρατηρήσεις και πειραματικά δεδομένα. Άλλοι είναι σχετικά νέοι με τους υπερυπολογιστές. Οι οικολόγοι, για παράδειγμα, μέχρι πρόσφατα ήταν επικεντρωμένοι στην τοπικής κλίμακας έρευνα για τον τρόπο που τα φυτά και τα ζώα αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον. Τώρα, οι υπολογιστές τους δίνουν τη δυνατότητα να είναι πολύ πιο φιλόδοξοι.
Στις ΗΠΑ, το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών δαπανά περισσότερα από 400 εκατομμύρια δολάρια για τη δημιουργία ενός Εθνικού Παρατηρητηρίου Οικολογικού Δικτύου που θα συγκεντρώνει και θα συνθέτει δεδομένα από 106 τοποθεσίες σε όλη τη χώρα, με στόχο την παρακολούθηση των αλλαγών στο αμερικανικό οικοσύστημα μέσα στο χώρο και το χρόνο. Οι επιστήμονες στο Microsoft Research Cambridge, σε συνεργασία με το Περιβαλλοντικό Πρόγραμμα του ΟΗΕ, έχουν αναπτύξει ένα παγκόσμιο μοντέλο οικοσυστήματος. Λένε ότι είναι το πρώτο γενικό μοντέλο της βιόσφαιρας που οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να προσομοιώσουν οποιοδήποτε σύστημα ζώντων οργανισμών στη Γη, μικρό ή μεγάλο - ένα οικολογικό αντιστάθμισμα για τα υπολογιστικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη της αλλαγής του κλίματος.
«Μέχρι και πριν από πέντε χρόνια, οι άνθρωποι έλεγαν ότι ήταν αδύνατο να οικοδομήσουμε ένα παγκόσμιο μοντέλο οικοσυστήματος, διότι υπήρχαν πάρα πολλές περιπλοκές και αβεβαιότητες», λέει ο Stephen Emmott, επικεφαλής της υπολογιστικής έρευνας της Microsoft. «Αλλά τώρα το έχουμε καταφέρει». Στον τομέα των βιοεπιστημών, μια από τις πιο θεαματικές εφαρμογές της τεχνολογίας των πληροφοριών θα είναι το 10ετές ευρωπαϊκό Πρόγραμμα του Ανθρώπινου Εγκεφάλου, του 1,2 δις ευρώ, που ξεκίνησε στη Λωζάνη αυτή την εβδομάδα ως το μεγαλύτερο ερευνητικό πρόγραμμα νευροεπιστήμης του κόσμου. Κάθε πτυχή του έργου εξαρτάται από την πληροφορική, από την νευροπληροφορική – η εξαγωγή των μέγιστων πληροφοριών από τις χιλιάδες επιστημονικές εργασίες που δημοσιεύονται κάθε χρόνο για τον εγκέφαλο - με την τελική προσομοίωση του εγκεφάλου σε μια μηχανή.

Δεδομένης της σημασίας των υπερυπολογιστών για την έρευνα, ο κόσμος της επιστήμης έδωσε σημασία όταν μια κινεζική μηχανή βρέθηκε στην κορυφή της λίστας με τους TOP500 ταχύτερους υπολογιστές. Ο Tianhe - 2, που αναπτύχθηκε στο National University of Defence Technology, θα αναπτυχθεί στο Εθνικό Κέντρο Υπερυπολογιστών στο Γκουανγκζού από το τέλος του τρέχοντος έτους - δύο χρόνια νωρίτερα από το χρονοδιάγραμμα. Με εργασία στα 33,86 petaflops (33.860 τρισεκατομμύρια υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο), ο Tianhe -2 θα είναι διαθέσιμος σε κινέζους ερευνητές σε ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών κλάδων.
Αυτό που είναι ανησυχητικό για την Ευρώπη, είναι ότι οι υπερυπολογιστές των ΗΠΑ έχουν λάβει τη δεύτερη και τρίτη θέση, ενώ μια ιαπωνική μηχανή βρίσκεται στην τέταρτη. Η μεγαλύτερη ευρωπαϊκή είσοδος στο νούμερο επτά είναι το Juqueen στο Forschungszentrum Juelich στη Γερμανία. Η πιο όμορφη εγκατάσταση στον κόσμο, το MareNostrum στο Κέντρο Υπερυπολογιστών της Βαρκελώνης, μέσα στο εκκλησάκι που έχει μετατραπεί Torre Girona, είναι στον αριθμό 30. Λαμβάνοντας υπόψη το σύνολο της λίστας, οι ΗΠΑ είναι ο αδιαφιλονίκητος ηγέτης, με περισσότερους από τους μισούς (252) από τους  500 ταχύτερους υπερυπολογιστές του κόσμου. Η Ασία έχει 119 (συμπεριλαμβανομένων 66 στην Κίνα) και η Ευρώπη 112 συστήματα.

Αλλά η καθαρή ταχύτητα και η δύναμη δεν είναι το παν στην επιστημονική πληροφορική, λέει ο καθηγητής Tildesley. Σημασία έχουν επίσης ο έξυπνος προγραμματισμός και η δικτύωση. «Στο μέλλον οι ακαδημαϊκοί ερευνητές μπορούν να περιμένουν ότι θα έχουν  πρόσβαση σε διάφορες βαθμίδες της υπολογιστικής ισχύος, ανάλογα με τις ανάγκες τους», λέει. «Στην κορυφή θα υπάρχουν οι μηχανές exaflop (εκτελούν ένα πεντάκις εκατομμύριο πράξεις ανά δευτερόλεπτο) σε λίγα διεθνή κέντρα, στη συνέχεια σταδιακά μεγαλύτερες βαθμίδες με λιγότερο ισχυρούς υπολογιστές σε εθνικά κέντρα και πανεπιστήμια –μέχρι τους προσωπικούς υπολογιστές στους εργαστηριακούς πάγκους». Το λογισμικό θα ενσωματώνει ολοένα και περισσότερη τεχνητή νοημοσύνη, εντοπίζοντας μοτίβα στα δεδομένα. Ωστόσο, ο καθηγητής Giudice επιμένει: «Οι παλιοί τρόποι εργασίας θα συνεχιστούν για πολύ καιρό. Οι ανακαλύψεις θα γίνονται από ανθρώπους που συνυπάρχουν με τους υπολογιστές, όχι μόνο από τους υπολογιστές, και θα υπάρχει πάντα περιθώριο για την ανθρώπινη έμπνευση».

http://www.ft.com/intl/cms/s/0/9a3b5ef0-32a0-11e3-b3a7-00144feab7de.html?siteedition=intl#axzz2hb7QW0My

 

ΣΧΟΛΙΑ

  1. Ωρίων1 avatar
    Ωρίων1 14/10/2013 07:56:01

    Η επιστήμη έστω και εντελώς περιθωριοποιημένη,(πόσοι άραγε ψηφίζουν το "κόμμα της επιστήμης" όπως θα ήθελε ο Πλάτων?) συνεχίζει ακάθεκτη τον εξαίσιο ρόλο της του οδηγού του ανθρώπινου είδους εν μέσω των σκοτεινών ατραπών της άγνοιας, ως φανός του Διογένη...

  2. Νίκη avatar
    Νίκη 14/10/2013 19:29:23

    Κάποτε ο ιδανικός ηγεμόνας του Πλάτωνα θα είναι ένας υπολογιστής. Δεν θα χρειαζόμαστε ούτε εκλογές ούτε δημοκρατία ούτε...σκέψη!

    • ΚΜ avatar
      ΚΜ @ Νίκη 15/10/2013 06:51:50

      Όποιος έχει προγραμματίσει ποτέ του, γνωρίζει ότι, ακόμα και σε σχετικά απλά προγράμματα, είναι πολύ εύκολο να γίνουν προγραμματιστικά λάθη και πολύ δύσκολο να ανιχνευθούν (και να «μπαλωθούν», χωρίς να χτυπήσουν αλλού). Και μπορεί να κάνουν το μπαμ ξαφνικά, μετά από χρόνια, και να ψάχνεσαι. Και όσο περισσότεροι προγραμματιστές ανακατεύονται, τόσο χειρότερα. Αλλά και στην εντέλεια να προγραμματιστούν τα πάντα, τα θεωρητικά μοντέλα προς προγραμματισμό θα είναι πάντοτε ατελή. Εδώ έχει αποδειχθεί (θεωρία χάους, όπου ασήμαντες αποκλίσεις στις αρχικές μετρήσεις καταλήγουν να αλλάζουν δραστικά το αποτέλεσμα του υπολογισμού) ότι δεν θα μπορέσουμε ποτέ να προβλέψουμε τον καιρό του άλλου μηνός! Τί είναι ο καιρός μπροστά στις απείρως πιο πολύπλοκες ανθρώπινες κοινωνίες;

      Αντιπαρέρχομαι πρακτικά ζητήματα του στυλ, πώς θα εξασφαλιστεί ότι οι έχοντες την συντήρηση δεν θα βάζουν χέρι στο μηχάνημα, χωρίς να παίρνει κανένας χαμπάρι.

      Κι όμως, υπάρχουν άνθρωποι που το πιστεύουν, αυτό που εσύ έγραψες αστειευόμενη! Ότι το ιδανικό θα είναι να βάλουμε ένα μηχάνημα να μας κυβερνά τις ζωές! Έχει συμβάλει σε αυτό και ένα παπατζήδικο κίνημα «ψεκασμένων», το Zeitgeist, που απηχεί μεταξύ άλλων, γνωστικιστικές πλάνες.

    • Ωρίων avatar
      Ωρίων @ Νίκη 15/10/2013 10:39:13

      Θα έχουμε μετατραπεί ΟΛΟΙ σε πιθηκανθρώπους του είδους homo-"ηγέρθητου"...
      Πάντως μη φοβάσαι αγαπητή Νίκη. Οσο οι υπολογιστές θα έχουν διακόπτη ηλεκτρικού ή άλλου ενεργειακού ρεύματος, ο άνθρωπος θα μπορεί πάντα να τον κλείνει. Οπως έχω κάνει εγώ πχ. με την τηλεόρασή μου που μετά την πούλησα κιόλας...

      • Ρηνα avatar
        Ρηνα @ Ωρίων 18/10/2013 08:23:17

        Ωριων, εκανες τη καλυτερη δουλεια με την τηλεοραση.....

  3. Μ.Ο. avatar
    Μ.Ο. 18/10/2013 09:38:24

    Μάλλον θα πρέπει να κόψω και το αντινιούζ και ν' αρχίσω να ζωγραφίζω. Τώρα κατανοώ πλήρως τα παιδια με τα γκράφφιτι, τα καλά εννοείται, γιατι πολλά δυστυχώς είναι μουντζούρες...

ΑΠΟΣΤΟΛΗ ΣΧΟΛΙΟΥ

Τα δεδομένα σας είναι ασφαλή! H διεύθυνση email δε θα δημοσιευθεί. Τα στοιχεία θα χρησιμοποιηθούν αποκλειστικά για τη δυνατότητα σχολιασμού στο antinews.gr .

Tα πεδία με αστερίσκο (*) είναι υποχρεωτικά.