Bagaimana Superkomputer Akan Berkembang, Menurut Jack Dongarra

Superkomputer berkinerja tinggi-setelah Domain eksklusif penelitian ilmiah – sekarang adalah sumber strategis untuk pelatihan model kecerdasan buatan yang semakin kompleks. Konvergensi AI dan HPC ini tidak hanya mendefinisikan ulang teknologi ini, tetapi juga cara -cara di mana pengetahuan dihasilkan, dan mengambil posisi strategis dalam lanskap global.

Untuk membahas bagaimana HPC berkembang, pada bulan Juli Wired bertemu dengan Jack Dongarra, seorang ilmuwan komputer AS yang telah menjadi kontributor utama pengembangan perangkat lunak HPC selama empat dekade terakhir – sehingga pada tahun 2021 ia mendapatkan penghargaan Turing yang bergengsi. Pertemuan berlangsung di Pertemuan Perairan Nobel ke -74 di Lindau, Jermanyang menyatukan lusinan pemenang Nobel serta lebih dari 600 ilmuwan baru dari seluruh dunia.

Wawancara ini telah diedit untuk panjang dan kejelasan.

WIRED: Apa peran kecerdasan buatan dan komputasi kuantum dalam pengembangan ilmiah dan teknologi di tahun -tahun mendatang?

Jack Dongarra: Saya akan mengatakan AI sudah memainkan peran penting dalam bagaimana sains dilakukan: kami menggunakan AI dalam banyak hal untuk membantu penemuan ilmiah. Ini sedang digunakan dalam hal komputasi dan membantu kita untuk memperkirakan bagaimana hal -hal berperilaku. Jadi saya menganggap AI sebagai cara untuk mendapatkan perkiraan, dan kemudian mungkin memperbaiki perkiraan dengan teknik tradisional.

Hari ini kami memiliki teknik tradisional untuk pemodelan dan simulasi, dan itu dijalankan di komputer. Jika Anda memiliki masalah yang sangat menuntut, maka Anda akan beralih ke superkomputer untuk memahami cara menghitung solusi. AI akan membuatnya lebih cepat, lebih baik, lebih efisien.

AI juga akan memiliki dampak di luar sains – itu akan lebih penting daripada internet ketika tiba. Ini akan sangat meresap dalam apa yang kita lakukan. Ini akan digunakan dalam banyak hal yang belum benar -benar kita temukan hari ini. Ini akan melayani lebih banyak tujuan daripada yang dimainkan Internet dalam 15, 20 tahun terakhir.

Komputasi kuantum menarik. Ini benar -benar bidang yang indah untuk penelitian, tetapi perasaan saya adalah kita memiliki jalan panjang. Hari ini kami memiliki contoh komputer kuantum – perangkat keras selalu tiba sebelum perangkat lunak – tetapi contoh -contoh tersebut sangat primitif. Dengan komputer digital, kami berpikir untuk melakukan perhitungan dan mendapatkan jawaban. Komputer kuantum sebaliknya akan memberi kami distribusi probabilitas di mana jawabannya, dan Anda akan membuat sejumlah, kami akan menyebutnya berjalan pada komputer kuantum, dan itu akan memberi Anda sejumlah solusi potensial untuk masalah tersebut, tetapi itu tidak akan memberi Anda jawabannya. Jadi itu akan berbeda.

Dengan komputasi kuantum, apakah kita terjebak dalam momen hype?

Saya pikir sayangnya sudah oversold – terlalu banyak hype terkait dengan kuantum. Hasil dari itu biasanya adalah bahwa orang akan bersemangat tentang hal itu, dan kemudian tidak sesuai dengan janji yang dibuat, dan kemudian kegembiraan akan runtuh.

Kami telah melihat ini sebelumnya: AI telah melewati siklus itu dan telah pulih. Dan sekarang hari ini AI adalah hal yang nyata. Orang menggunakannya, itu produktif, dan itu akan melayani tujuan bagi kita semua dengan cara yang sangat substansial. Saya pikir Quantum harus melewati musim dingin itu, di mana orang akan berkecil hati olehnya, mereka akan mengabaikannya, dan kemudian akan ada beberapa orang cerdas yang mencari cara menggunakannya dan bagaimana membuatnya sehingga lebih kompetitif dengan hal -hal tradisional.

Ada banyak masalah yang harus diselesaikan. Komputer kuantum sangat mudah diganggu. Mereka akan memiliki banyak “kesalahan” – mereka akan rusak karena sifat betapa rapuhnya perhitungannya. Sampai kita dapat membuat hal -hal lebih tahan terhadap kegagalan itu, itu tidak akan melakukan pekerjaan yang kita harap bisa dilakukan. Saya tidak berpikir kita akan memiliki laptop yang merupakan laptop kuantum. Saya mungkin salah, tetapi tentu saja saya tidak berpikir itu akan terjadi dalam hidup saya.

Komputer kuantum juga membutuhkan algoritma kuantum, dan hari ini kami memiliki sangat sedikit algoritma yang secara efektif dapat dijalankan pada komputer kuantum. Jadi komputasi kuantum masih dalam masa pertumbuhan, dan seiring dengan itu infrastruktur yang akan menggunakan komputer kuantum. Jadi algoritma kuantum, perangkat lunak kuantum, teknik yang kita miliki, semuanya sangat primitif.

Kapan kita bisa mengharapkan – jika pernah – transisi dari sistem tradisional ke kuantum?

Jadi hari ini kami memiliki banyak pusat superkomputer di seluruh dunia, dan mereka memiliki komputer yang sangat kuat. Itu adalah komputer digital. Terkadang komputer digital ditambah dengan sesuatu untuk meningkatkan kinerja – akselerator. Saat ini akselerator tersebut adalah GPU, unit pemrosesan grafis. GPU melakukan sesuatu dengan sangat baik, dan itu hanya melakukan hal itu dengan baik, itu telah diatur untuk melakukan itu. Di masa lalu, itu penting untuk grafik; Hari ini kami refactoring sehingga kami dapat menggunakan GPU untuk memenuhi beberapa kebutuhan komputasi yang kami miliki.

Di masa depan, saya pikir kita akan menambah CPU dan GPU dengan perangkat lain. Mungkin Quantum akan menjadi perangkat lain yang akan kami tambahkan ke sana. Mungkin itu akan menjadi neuromorfik – mengkomputasi semacam itu meniru cara kerja otak kita. Dan kemudian kami memiliki komputer optik. Jadi pikirkan cahaya yang bersinar dan membuat cahaya itu mengganggu, dan gangguan pada dasarnya adalah perhitungan yang Anda inginkan. Pikirkan komputer optik yang mengambil dua balok cahaya, dan dalam cahaya adalah angka yang dikodekan, dan ketika mereka berinteraksi di perangkat komputasi ini, ia menghasilkan output, yang merupakan penggandaan angka -angka tersebut. Dan itu terjadi dengan kecepatan cahaya. Jadi itu sangat cepat. Jadi itu adalah perangkat yang mungkin bisa masuk ke perangkat komputer CPU, GPU, Quantum, neuromorphic ini. Itu semua adalah hal yang mungkin bisa digabungkan.

Bagaimana persaingan geopolitik saat ini – antara Cina, Amerika Serikat, dan seterusnya – memengaruhi pengembangan dan berbagi teknologi?

AS membatasi komputasi pada tingkat tertentu dari pergi ke Cina. Bagian -bagian tertentu dari NVIDIA tidak lagi diizinkan untuk dijual di sana, misalnya. Tetapi mereka dijual ke daerah -daerah di sekitar Cina, dan ketika saya pergi mengunjungi kolega Cina dan melihat apa yang mereka miliki di komputer mereka, mereka memiliki banyak barang nvidia. Jadi ada jalur tidak resmi.

Pada saat yang sama, Cina telah berputar dari membeli teknologi Barat ke berinvestasi dalam teknologinya sendiri, menempatkan lebih banyak dana ke dalam penelitian yang diperlukan untuk memajukannya. Mungkin pembatasan yang dikenakan ini menjadi bumerang dengan menyebabkan Cina mempercepat pengembangan bagian -bagian yang dapat mereka kendalikan lebih dari yang mereka bisa.

Orang Cina juga telah memutuskan bahwa informasi tentang superkomputer mereka tidak boleh diiklankan. Kita tahu tentang mereka – seperti apa mereka, dan apa potensi mereka, dan apa yang telah mereka lakukan – tetapi tidak ada metrik yang memungkinkan kita untuk membandingkan dan membandingkan dengan cara yang sangat terkontrol bagaimana komputer itu dibandingkan dengan mesin yang kita miliki. Mereka memiliki mesin yang sangat kuat yang mungkin sama dengan kekuatan mesin paling signifikan yang kita miliki di AS.

Mereka dibangun di atas teknologi yang ditemukan atau dirancang di Cina. Mereka telah merancang chip mereka sendiri. Mereka bersaing dengan chip yang kami miliki di komputer yang ada di Barat. Dan pertanyaan yang ditanyakan orang adalah: di mana chip dibuat? Sebagian besar chip yang digunakan di barat dibuat oleh perusahaan manufaktur semikonduktor Taiwan. China memiliki teknologi, yang merupakan satu atau dua generasi di belakang teknologi yang dimiliki TSMC, tetapi mereka akan mengejar ketinggalan.

Dugaan saya adalah bahwa beberapa chip Cina juga dibuat di Taiwan. Ketika saya bertanya kepada teman -teman Cina saya, “Di mana chip Anda diproduksi?” Mereka mengatakan Cina. Dan jika saya mendorong mereka dan berkata, “Baiklah, apakah mereka diproduksi di Taiwan?” Jawaban untuk itu kembali pada akhirnya adalah Taiwan adalah bagian dari Cina.

Bagaimana peran programmer dan pengembang berubah seiring perkembangan AI? Apakah kita akan menulis perangkat lunak hanya menggunakan bahasa alami?

AI memiliki peran yang sangat penting yang menurut saya dalam membantu mengambil beberapa bagian yang memakan waktu dari program pengembangan. Ini mendapatkan semua informasi tentang program orang lain yang tersedia dan kemudian mensintesisnya dan kemudian dapat mendorongnya ke depan. Saya sangat terkesan ketika saya telah meminta beberapa sistem ini untuk menulis sepotong perangkat lunak untuk melakukan tugas tertentu; AI melakukan pekerjaan yang cukup bagus. Dan kemudian saya dapat memperbaikinya dengan prompt lain, mengatakan “Optimalkan ini untuk komputer semacam ini,” dan itu melakukan pekerjaan yang cukup baik untuk itu. Di masa depan, saya pikir semakin banyak kita akan menggunakan bahasa untuk menggambarkan sebuah cerita kepada AI, dan kemudian menuliskannya program untuk menjalankan fungsi itu.

Sekarang tentu saja, ada batasan – dan kita harus berhati -hati tentang halusinasi atau sesuatu yang memberi kita hasil yang salah. Tapi mungkin kita dapat membangun dalam beberapa cek untuk memverifikasi solusi yang dihasilkan AI dan kita dapat menggunakannya sebagai cara mengukur akurasi potensial dari solusi itu. Kita harus menyadari potensi masalah, tetapi saya pikir kita harus bergerak maju di depan ini.

Kisah ini awalnya muncul di Kabel Italia dan telah diterjemahkan dari Italia.