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計算的限制

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如果最高效的超級計算機花一整天的時間來計算一個天氣模擬的問題,那根據物理定律,最少要消散多少能量呢?答案其實很容易計算,因為它與計算量是無關的。答案總是等於零。

——愛德華·弗雷德金,物理學家45

我們已經有了5個正規化(機電計算器、繼電器計算、真空管、分立式電晶體和積體電路),這些為我們提供了價效比和計算能力上的指數級增長。每次當正規化達到極限時,另一種正規化則會取而代之。我們已經看到第六紀元的輪廓,它會將計算方式帶入到三維分子中。從人類智力和創造力的經濟學角度看,計算是我們所關心的一切基礎的根基,我們可能會懷疑:物質和能量執行計算的能力是否有達到極限的時候。如果是這樣,這些限制是什麼,以及多長時間才能達到這一極限。

人類的智力是基於我們正在研究的計算過程的。我們將最終透過利用更大的非生物計算能力來應用和擴充套件人類的智力,從而使得我們的智力不斷地增加。所以,與其問計算的最終極限,不如問人類文明的命運是什麼。

對本書中所提出觀點的一個共同挑戰是,這些非常規指數趨勢勢必會和一般的指數趨勢表現的一樣,它會達到一個極限。當一個物種到達一個新的棲息地後,如在澳大利亞發現兔子的著名例子,兔子的數量呈指數增長了一段時間,但是,最終還是達到了環境能力所能承受的極限。當然,資訊處理一定也有類似的限制。結果也是這樣,計算能力在物理定律的基礎上是有限制的。

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