Что общего у вашего смартфона, куска водопроводной трубы и желтой лесной слизи? На первый взгляд — ничего. Но для инженера-кибернетика всё это — компьютеры.
Мы привыкли считать, что компьютер — это пластиковая коробка, внутри которой бегает ток. Но современные открытия доказывают: чтобы вычислять сложнейшие логистические маршруты или создавать нейросети, электричество вообще не обязательно.
Логика на воде: Процессор, который не боится короткого замыкания
Представьте компьютер, который не сгорит, если его залить водой. Более того — он состоит из воды. В 1949 году инженер Билл Филлипс создал MONIAC. Это была огромная махина из прозрачных трубок и баков. Но это не был водопровод. Это был мощный вычислитель для моделирования экономики Великобритании.
В чем его уникальность?
В обычном процессоре до 90% энергии тратится впустую — она просто превращается в тепло, из-за чего компьютер греется. Водяной компьютер лишен этой проблемы. Современные микрофлюидные чипы (наследники MONIAC) потребляют в 100–1000 раз меньше энергии, чем электронные. Им не нужны розетки — достаточно естественного давления жидкости или гравитации.
Интересный факт: такие системы практически вечны. В них нет микросхем, которые деградируют от перегрева, поэтому они могут работать десятилетиями без обслуживания в самых экстремальных условиях.
Желтая слизь вместо Google Maps
Но если вода — это всё-таки механика, то биологические компьютеры — это уже настоящая научная фантастика. Познакомьтесь с Physarum polycephalum. Это ярко-желтый слизевик, живущий на гнилых пнях. У него нет мозга и нервной системы, но он умеет решать задачи, над которыми «потеют» топовые программисты.
Ученые из Японии провели эксперимент: положили овсяные хлопья (еду) на карту в точки, где расположены города Японии. В центр, на место Токио, поместили слизевика.
Результат поразил математиков:
Слизевику понадобилось всего 26 часов, чтобы построить сеть каналов между хлопьями. Когда ученые сравнили эту сеть с картой железных дорог Японии, они ахнули: линии совпали на 98%. Инженеры проектировали эту схему десятилетиями, используя спутники и суперкомпьютеры. Слизь сделала это за ночь, потратив всего пару калорий.
Почему это круто?
Пока сервер перебирает миллиарды вариантов, чтобы найти кратчайший путь (так называемая «задача коммивояжера»), слизевик не ошибается. Он не перебирает варианты — он «чувствует» пространство и находит решение за один проход.
Грибной интернет: Wi-Fi под вашими ногами
Если слизевик — это навигатор, то обычная грибница (мицелий) — это полноценная локальная сеть. Исследователи обнаружили, что грибы передают друг другу электрические импульсы, очень похожие на сигналы в человеческом мозге.
В лабораториях Великобритании уже создают «грибные материнские платы». Подключая электроды к мицелию, ученые учат его обрабатывать информацию. Грибница способна запоминать, где лежат ресурсы, и передавать эти данные на огромные расстояния без всяких проводов и Wi-Fi-роутеров.
Зачем нам это нужно, если есть iPhone?
Зачем городить огород из труб и плесени? Есть три веские причины:
- Энергоэффективность. Суперкомпьютеры потребляют мегаватты. Слизевику достаточно горсти овсянки.
- Живучесть. Если вы ударите молотком по процессору, он умрет. Если вы разрежете слизевика пополам, вы получите два работающих компьютера.
- Экология. Смартфон после поломки — это токсичный мусор. Списанный «грибной компьютер» — это отличное удобрение для вашего сада.
Что дальше?
Мы стоим на пороге появления гибридных систем. Представьте сервер, где логические задачи решает кремний, а творческие или логистические — живая биомасса. Природа создавала свои «процессоры» миллиарды лет, и, похоже, пришло время нам просто подсмотреть у неё правильные ответы.
А как вы считаете: стоит ли доверить расчет маршрута до работы живому организму или старый добрый навигатор надежнее? Пишите в комментариях!