На протяжении десятилетий компьютеры неуклонно эволюционировали: от громоздких машин весом в тонны до miniature-гаджетов, помещающихся на ладони. Однако помимо традиционных технологий, существовали и более экзотические разработки, которые дают представление о потенциальных путях развития компьютеростроения.
В 1930-х годах в СССР инженер Владимир Лукьянов создал гидравлический компьютер на основе водяных потоков. Устройство моделировало изменение температуры в бетоне в зависимости от его состава и внешних факторов. Принцип работы основывался на гидравлической аналогии — сходстве законов движения жидкости и теплопередачи.
Лукьянов 40 лет возглавлял лабораторию гидравлических аналогий, серийные образцы гидроинтеграторов поставлялись в страны соцлагеря. Позднее такие “симуляционные интеграторы” использовали во многих проектах, от строительства водных каналов и ГЭС до просчета усадок и скоростей остывания заготовок в металлургии и нагрузочных карт в ракетостроении. В музее МВТУ им. Баумана до сих пор экспонируется работающая модель такого компьютера.
В 1949 году в США на основе водяного вычислителя был создан аналоговый компьютер MONIAC, имитирующий процессы в экономике страны. Ёмкости в нём изображали денежные агрегаты, потребительские расходы, инвестиции и пр. MONIAC позволял моделировать экономические кризисы, ввод налогов и другие сценарии.
Учитывая достоинства гидравлических систем, вполне вероятно возрождение водных компьютеров на новом технологическом уровне. Жидкость как вычислительная среда открывает широкие возможности для нестандартных решений.
Еще одно многообещающее направление — биокомпьютеры на основе живых клеток и биомолекул. Так, с помощью ДНК в пробирке удавалось решать оптимизационные задачи, вроде "задачи коммивояжера". Правда, масштабирование ограничено: для обхода 200 городов потребовалось бы количество ДНК, превышающее массу Земли.
Но главная надежда биокомпьютеростроения — нейроны и структуры на их основе. В университете Джона Хопкинса выращивают органоиды из клеток мозга человека. Уже сейчас такие органоиды содержат 50 000 нейронов, но в будущем их число может достичь уровня мыши или даже человека.
Разумеется, создание искусственного интеллекта на основе нейронной ткани породит массу этических вопросов. Тем не менее потенциал биокомпьютеров колоссален. Возможно, именно они станут следующим прорывом в мире вычислительной техники.
Впрочем, эволюция коснулась и традиционных компонентов компьютеров. Огромный скачок произошёл в области накопителей информации. Сегодня активно развивается технология 5D-записи на кварцевое стекло. Она позволяет вместить до 500 Гб на диск размером с CD при низком энергопотреблении.
Другой важный тренд — разработка по-настоящему гибких аккумуляторов, которые можно скручивать и даже стирать. В 2015 году южнокорейская компания Jenax создала скомканный аккумулятор ёмкостью 3000 мА·ч. При увеличении площади ёмкость растёт пропорционально.
Как видно, сегодня существует уже немало прорывных идей и прототипов в сфере компьютерных технологий. Что из этого перейдёт в стадию массового производства — покажет время. Но можно утверждать, что человечество обязательно придумает способ сделать компьютеры ещё более мощными, компактными и "органичными", отвечая нашим потребностям в скорости обработки данных. И кто знает, возможно уже через несколько десятилетий мы будем носить в кармане нейрокомпьютер с жидкостным охлаждением и запаховым выводом!
