31.03.2018

Supercomputer und Nanochips

Digitale Technologien mit exponentieller Wirkung

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Ray Kurzweil, früherer Google-Chefingenieur und Gründer der Singularity University, hebt immer wieder hervor, dass sich digitale Technologien exponentiell entwickeln. Die Menschen tendieren aber eher zu einer linearen Fortschreibung der Gegenwart in die Zukunft und unterschätzen damit die Entwicklungsgeschwindigkeit. Ray Kurzweil bringt es auf den Punkt, wenn er sagt, dass man bei 30 linearen Schritten nur 30 Meter zurücklegt, bei 30 exponentiellen Schritten aber eine Milliarde Meter.
Die großen Technologieunternehmen investieren Milliarden Dollar in die Forschung von Basistechnologien. Die Experten in Alphabets Geheimlabor Google X sind legendär für ihre Entwicklungen, wie z. B. das Netzinfrastrukturprojekt Google Loon. Für den deutschen Mittelstand ist es wichtig, sich mit Basistechnologien auseinanderzusetzen. Es ist gut zu wissen, was in den Forschungslabors passiert und was davon schon in digitalen Produkten oder Services umgesetzt ist.

Nanochips

Gordon Moore, Mitgründer von Intel, hat 1965 das Mooresche Gesetz formuliert. Es besagt, dass sich die Leistungsfähigkeit von Schaltkreisen (Chips) immer im Zeitraum von 18 Monaten verdoppelt. Heutige Mikrochips sind nur noch Millimeter groß. In den Forschungslabors arbeiten Wissenschaftler an Nanochips, an Chips in der Größe eines Nanometers. Das ist ein Millionstel eines Millimeters. Bildlich kann man sich das so vorstellen: Wenn die Erde der Millimeter ist, dann ist ein Fußball ein Nanometer. Wenn Nanochips tatsächlich irgendwann einmal kommen, dann sind sie Treiber für weitere Technologien, etwa in der Medizintechnik, wenn Chips aufgrund ihrer Größe in den Körper injiziert werden können.

Quantencomputer

Watson, der neue Supercomputer von IBM, bietet bereits heute traumhafte Rechengeschwindigkeiten und Künstliche Intelligenz zur Selbstnutzung (z. B. in Call Centern). Aber das ist noch nichts zum Quantencomputer. Google, D-Wave, IBM (Q), die NASA und findige Wissenschaftler in Deutschland, China und den USA z. B. arbeiten mit Hochdruck an einem neuen Superrechner, der auf Quantenbasis arbeitet und 100 Millionen Mal schneller werden soll als bisherige Computer. Quantencomputer arbeiten nicht mehr auf binärer Basis der Digitalrechner mit den zwei Zuständen 0 und 1. Ein einzelnes Bit, ein QuBit, kann im Quantencomputing mehrere Zustände gleichzeitig annehmen. Mit dieser Rechnerleistung können komplexe Aufgaben in Windeseile gelöst werden, z. B. Verkehrsprobleme in Städten.

Sensoren, Kameras

Sensoren und Kameras sind die Wahrnehmungssinne von smarten Geräten, Robotern, Drohnen und selbstfahrenden Autos. Auch sie werden immer kleiner und leistungsfähiger. Das maschinelle Sehen, Hören und Fühlen wird immer perfekter und kombiniert sich. So gibt es Hochleistungskameras, die gestochen scharfe Bilder aus dem Weltraum erstellen, Millionen von Eindrücken beim autonomen Fahren von der Umwelt verarbeiten und sogar Gespräche anhand der mit bloßem Auge nicht zu erkennenden Schwingungen von Gegenständen „mithören“ können.

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