لا يبدو الكمبيوتر العملاق
Cray-1 ، الأسرع في السبعينيات ، كحاسوب خارق. يبدو وكأنه تعديل لجاذبية يقف فيها الشخص على الحائط ، ويثبت نفسه ، ثم يفرونه. إنه محاط بمقعد دائري يخفي طعامًا يشبه الكعك - إذا كان يمكن فقط أن يعطي ثقبًا مجوفًا أفكارًا قيمة تتعلق بالأسلحة النووية.
بعد أن أنشأ
سيمور كراي هذا الكمبيوتر لأول مرة ، أمهل المختبر الوطني في لوس ألاموس ستة أشهر لاستخدامه مجانًا. ولكن حدث شيء مثير للاهتمام خلال هذه الأشهر الستة: حدثت 152 خطأ في الذاكرة غير المبررة على الكمبيوتر. وفي وقت لاحق فقط ، علم الباحثون أن النيوترونات من
الأشعة الكونية يمكن أن تتصادم مع أجزاء من المعالج وتعطل البيانات المخزنة في الكمبيوتر. كلما كنت أعلى وكلما كانت حواسيبك أكبر ، كلما أثرت عليك هذه المشكلة. أصبحت لوس ألاموس ، التي تقع على ارتفاع 2.2 كم فوق مستوى سطح البحر ، حيث توجد أفخم أجهزة الكمبيوتر في العالم ، الهدف الرئيسي.
سيمور كراي ، خالق الحاسوب العملاق ، بجانب من بنات أفكاره كراي -1منذ ذلك الحين ، تغير العالم ، وتغيرت أجهزة الكمبيوتر. لكن الكون ظل كما هو. لذلك ، كان على لوس ألاموس أن يتكيف - وبدأ مهندسوه في مراعاة الجسيمات الكونية في المعدات والبرمجيات. وأوضح ناثان ديبارديليبن ، من فريق تطوير الكمبيوتر عالي الأداء ، أن "هذه ليست مشكلة يجب معالجتها". "هذه مشكلة يمكننا كبحها."
بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الحديثة ، بدءًا
من الكمبيوتر العملاق Q ، يعد هذا أمرًا خطيرًا للغاية. كانت Q ، التي تم تركيبها في عام 2003 ، أسرع بكثير من Cray-1 ، المصممة للحوسبة المتعلقة بمخزونات الأسلحة النووية الأمريكية. لكنه تحطم أكثر من المتوقع - وكانت هذه الفشل الأولى التي جعلت العلماء من لوس ألاموس قلقين بشدة من الأشعة الكونية من الفضاء البعيد. تتصادم مع عناصر كيميائية في الغلاف الجوي ،
وتتفتت جميعها إلى جزيئات أصغر . يقول شون بلانشارد ، عضو آخر في المجموعة: "إنهم يشكلون حرفًا حمامات غريبة تقع علينا". بعض هذه "القطيرات" تتحول إلى نيوترونات - وهذا أمر سيئ للغاية.
يقول DeBardeleben ، "من 0 إلى 1 أو من 1 إلى 0". بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر المنزلية ، هذا هراء. لكن لوس ألاموس لديها عتبات ضخمة للأرقام. يشبه نفس س بداية القرن رفوف السوبر ماركت. واليوم في المختبر توجد غرف كمبيوتر بحجم ملعب لكرة القدم ، ويمكن لجميع أجهزة الكمبيوتر في الغرفة أن تعمل في نفس المهمة. وكما هو الحال مع هطول الأمطار في ملعب كرة القدم أكثر من هطول الأمطار في الكوخ الصيفي ، لذا فإن أجهزة الكمبيوتر العملاقة تخترق أشعة كونية أكثر من جهاز الكمبيوتر المحمول.
في لوس ألاموس ، يتم نشر كاشفات النيوترونات في جميع أنحاء مركز الكمبيوتر العملاقبعد Q ، أدرك المهندسون حقًا أن النيوترونات ليست جزيئات محايدة جدًا ، لذا يحاولون الآن توقع المشكلات. قبل تركيب معدات جديدة ، يجري المهندسون شيئًا مثل اختبار الإجهاد الفضائي ، ووضع الإلكترونيات في شعاع نيوتروني - هناك الكثير منها أكثر من الاستحمام في الغلاف الجوي - ومشاهدة ما يحدث. يوضح بلانشارد: "نأخذ أجزاء فردية ونجعلها مشعة ونجعلها تعمل على الفشل". وسرعان ما سيضعون كاشفات النيوترونات داخل مركز الحاسوب العملاق لقياس قوة "العواصف". إذا كنت تعرف عدد النيوترونات التي وصلت ، وتعلم كيف تؤثر على تشغيل مكونات الكمبيوتر ، "يمكنك التنبؤ بوقت حياة الإلكترونيات الخاصة بك" ، تقول سوزان نوفيتشكي ، الفيزيائية في مجموعة علوم الفضاء والتطبيق في المختبر.
عادةً ما تتحول الحواسيب الفائقة إلى ذكاء كافٍ لفهم أن شيئًا ما قد حدث خطأ ، ويشعرون أن مفتاح التبديل تمامًا كما لو كنت قد سحبت شعرك. [
كاتب المقال الأصلي هو فتاة / تقريبا. perev. ] في هذه الحالة ، يقوم النظام عادةً بإبلاغ الخطأ فقط وتصحيح نفسه. ولكن في بعض الأحيان ، يقول بلانشارد ، الكمبيوتر أكثر تشاؤما. "لدي خطأ ، لقد تم تبديل الكثير من الأجزاء ،" يصور جهاز كمبيوتر ، "لا يمكنني إصلاحه ، لكنني أردت أن أخبرك عنه."
عندما يحدث هذا في لوس ألاموس ، يوقف الناس عمداً جميع أجهزة الكمبيوتر. إنه مثل التزلج أسفل الجبل ، لأنه سيكون أقل إيلامًا من محاولة المقاومة. ولكن في هذه الحالة ، لا تحتاج إلى العودة إلى القمة والبدء من جديد - حيث قام المهندسون بإعداد "
نقاط تفتيش " في البحث عن إجابة. إنه مثل حفظ النقاط في الألعاب - إذا مت ، فلن تضطر إلى البدء من جديد. ابدأ من النقطة الأخيرة التي حفظت إنجازاتك. تحتوي الحواسيب العملاقة أيضًا على نظام تخزين مشابه.
المشكلة الحقيقية هي "
فساد البيانات الصامت "
. هذا عندما يتم تبديل البتات ، ولا يلاحظه أحد. والإجابة التي تعتقد أنها صحيحة قد تتحول إلى حلم مستوحى من النيوترونات. هذا هو السبب في أن العمل الوقائي مهم للغاية: فمن المعروف ما يمكن توقعه وعدد مراته ، ومراقبته. في نفس الوقت ، بعد تلقي هذه المعرفة ، يأمل الفريق في تحويل الأخطاء الصامتة إلى صراخ عالي. ولكن إذا انزلق شيء عبر الدفاع ، فربما يراه شخص حي. عادة في لوس ألاموس لا يقولون "إليك إجابتك!" حتى يتحقق الشخص من نتائج العمل للتأكد من دقتها.
يحدث التدخل الشخصي جزئيًا لأن Los Alamos تجري بحثًا نقديًا حول مواضيع تؤثر على العديد من الأشخاص الآخرين. يشرح بلانشارد أن "المختبر - ووزارة الطاقة ككل - يدرسون تغير المناخ والعقاقير الجديدة وعلم الأوبئة وانتشار الأمراض ونمذجة الحرائق وعلوم المواد وهشاشة المعادن". وكما يضيف بعد هذه القائمة ، فإن سبب وجود لوس ألاموس يكمن في الأسلحة النووية التي أنشأها البشر (بعضها ينتمي حتى إلى هذا المختبر نفسه). يقول بلانشارد: "نحن مختبر للأسلحة النووية". "مهمتنا هي إدارة احتياطياتها." يجب أن نضمن أنها آمنة وتعمل كما ينبغي ، ولا تعمل عندما لا تكون هناك حاجة إليها ".
نظرًا
للحظر المفروض على تجارب الأسلحة النووية ، فإن الطريقة المشروعة الوحيدة
للتوقف عن القلق ومعرفة كيفية الحفاظ على إمدادات القنابل هي محاكاة ما يحدث في الداخل على الكمبيوتر العملاق. هذه هي الطريقة التي يجب أن يقلق بها المختبر القلق من الإشعاع على الأرض من الإشعاع من الفضاء. لأنه بغض النظر عن عمل الحواسيب الفائقة في المستقبل ، هناك شيء واحد واضح: "في كل عام يصبحون هدفًا أكبر" ، كما يقول بلانشارد.