Компьютерная теория хаоса

// // Интересное в сети //

 

Специалистам по информационным технологиям Университетского колледжа Лондона удалось создать новый тип компьютеров, способных выполнять сегменты программного кода хаотично в отличие от обычных компьютеров, которые выполняют программы в четкой последовательности. Такой оригинальный подход призван обеспечить бесперебойную работу (речь идет о программных сбоях) компьютера в течение практически неограниченного времени.

 

Одной из основных причин сбоев в работе программного обеспечения современных компьютеров является структура построения программ. Коды программ представляют собой четкую последовательность инструкций и информации, необходимых для полноценного функционирования программы. Все эти данные являются упорядоченной структурой в полном соответствии с алгоритмами программ. Проблемы и сбои в работе начинаются в то мгновение, в которое один из сегментов программного кода, выполняемый в этот момент, не может правильно выполнить предписанные ему действия и передать управление следующему сегменту программного кода.

Вновь созданный тип компьютера способен не допускать подобных сбоев, благодаря иному принципу работы. Вместо последовательного выполнения участков программного кода, данный образец компьютера управляет выполнением отдельных кусков информации, называемых системами и содержащими в себе, как участок программного кода, так и данные ему соответствующие. При этом системы выполняются в случайном (хаотичном) порядке. В этом и заключается главное ноу-хау разработчиков.

Такая идея хаотичности выполнения программного кода и позволила создать компьютер, который специальными уловками способен предотвратить любые сбои в функционировании программного обеспечения. Теоретически такой компьютер может работать бесперебойно неограниченное время.

Как признаются изобретатели, идею создания такой совершенной компьютерной структуры им подсказала сама природа, которая демонстрирует удивительные способности к самовосстановлению (регенерации) после ошибок и не менее удивительное распределение вычислительных способностей. Особенно яркой иллюстрацией таких возможностей биологических систем является головной мозг млекопитающих, в общем, и человека, в частности. Именно головной мозг человека является совершенной биологической системой, выполняющей такие же «биологические программы», которые ответственны за мышление, поведение, а также отвечают за реакции на различные внешние факторы. Кроме того, исследователей вдохновила на изобретение еще одна поразительная возможность головного мозга – способность одновременно решать множество задач различной направленности.

Для наделения компьютера подобными качествами изобретателями на основе микросхемы, так называемой, программируемой логики был создан специальный диспетчер, обеспечивающий выделение необходимого объема памяти и случайность выполнения сегментов программного кода. Главным преимуществом реализации этого диспетчера является возможность параллельного выполнения нескольких участков программного кода. Помимо этого он выполняет функции своеобразного менеджера обмена данными между разными системами.

Поскольку выполнение разных систем происходит изолированно, невозможность одной или даже нескольких систем выполнить свои функции не приведет к нарушениям в работе всей программы в целом. Кроме того, предусмотрено внедрение в программное обеспечение специальных сторожевых систем, которые призваны своевременно обнаружить и устранить возникающие неполадки путем автоматического перезапуска или небольшого изменения кода.

Такой подход в мире информационных технологий принято называть самовосстанавливающимся кодом. Новый компьютер отчетливо демонстрирует, что компьютеры, не знающие сбоев вполне могут создаваться на базе имеющихся аппаратных средств. Не вызывает сомнений их эффективность и необычайная надежность.