Zkuste naše cookies My, společnost Alza.cz a.s., IČO 27082440 používáme soubory cookies a další údaje k zajištění funkčnosti webu a s Vaším souhlasem i mj. k personalizaci reklamy a obsahu našich webových stránek. Kliknutím na tlačítko „Rozumím“ souhlasíte s využívaním cookies a dalších údajů vč. jejich předání pro zobrazení cílené reklamy na sociálních sítích a reklamních sítích na dalších webech.
Alzak icon

Od superpočítačů k decentralizaci: Evoluce představ o budoucnosti výpočetní techniky

Článek

Aktualizováno • Autor: Michal Rybka

Představy o budoucnosti počítačů se v průběhu dekád dramaticky proměnily. Zatímco dřívější sci-fi díla i technologické vize sázely na centralizované řízení obřími superpočítači, realita ukázala, že skutečná revoluce přišla z opačného směru – z decentralizace a síťové spolupráce malých výpočetních jednotek. Tento článek vás provede vývojem od prvních koncepcí centralizovaných systémů přes nástup domácích mikropočítačů až po současné distribuované technologie, které formují svět internetu, cloudu a umělé inteligence. Proč se původní představy změnily a kam vývoj pravděpodobně směřuje?

Centralizace versus distribuce

Centralizace versus distribuce – OBSAH

  1. Předpovědi se mýlily
  2. Tranzistor pomohl vytvořit kompaktnější počítače
  3. Síla komunity poráží zavedené firmy
  4. Koordinovaná, ne centralizovaná
  5. Téměř vše dnes běží na cloudu

Předpovědi se mýlily

Většina představ o počítačích budoucnosti, které se objevovaly ve sci-fi do šedesátých let, předpokládala vždy centralizované řízení. Ať už šlo o protiválečnou povídku Raye Bradburyho „There Will Come Soft Rains“ (1950), která popisovala nesmyslnou činnost autonomního domu po jaderné válce, kdy všichni jeho obyvatelé už byli mrtví – nebo „Příběhy pilota Pirxe“ (1968) od Stanislava Lema, kde kosmickou loď řídí centrální počítač, předpokládalo se, že se výpočetní výkon bude agregovat. Ostatně i v československém televizním seriálu „Návštěvníci“ (1983) se setkáváme s Centrálním mozkem lidstva a ve sci-fi komiksu Vzpoura mozků (1977) opět vede revoltu proti lidstvu centrální robot.

Idea, že řízení a velení bude centralizované, se opakuje u autorů sci-fi opakovaně – a nejenom u nich, i počítačový vizionář Douglas Engelbart předpokládal, že v budoucnosti se lidé budou moci připojovat k neomezenému výkonu obrovských počítačů pomocí bezdrátových terminálů s neomezenou výdrží. Idea centralizace je pro lidi přirozená, i když také přináší jasná rizika – pokud centrální systém vypadne anebo se připojení k němu zhroutí, zhroutí se i systém, který je na něj navázaný.

Vlastimil Brodský, Návštěvníci, Centrální mozek lidstva
Předpovědi sci-fi filmů a seriálů se nenaplnily. A v seriálu Návštěvníci je i zobrazeno, proč není vhodné se spoléhat pouze na jeden počítač.

Tranzistor pomohl vytvořit kompaktnější počítače

Během vývoje počítačových technologií došlo k zajímavému jevu, že se výpočty začaly centralizovat i distribuovat najednou. Tento zvláštní jev souvisel s miniaturizací, kdy se rozměrné mechanické a později elektronkové obvody začaly nahrazovat kompaktnějšími tranzistory, a nakonec integrovanými obvody. Přelomem pak byl příchod integrovaného obvodu, který jako idea vznikl už v padesátých letech minulého století, ale patentován byl až v roce 1961 Robertem Noycem, přičemž v téže době na něm nezávisle pracoval i Jack Kilby.

Integrace obvodů pokračovala podle dnes proslulého Moorova zákona. Gordon Moore, spoluzakladatel firmy Fairchild Semiconductor, v roce 1965 publikoval tezi, která říká, že počet komponent na integrovaných obvodech se každým rokem zdvojnásobí. V roce 1975 již své pozorování upravil tak, že se zdvojnásobí každé dva roky, což je ale stále exponenciální růst.

tranzistor
Tranzistory nahradily elektronky a přispěly k miniaturizaci počítačů.

Tento nárůst komplexity integrovaných obvodů způsobil dvě věci najednou: Za prvé začaly být čipy podstatně složitější, ale zároveň při zachování stejné složitosti mohly být podstatně menší. To vedlo ke vzniku superpočítačů, ale také domácích počítačů, přičemž přelomem byl vznik prvního mikroprocesoru Intel 4004 v roce 1971. Přestože Intel 4004 patřil spíš mezi kontroléry, už jeho nástupce, Intel 8080 (1974), se stal základem mnoha osmibitových počítačů zvláště v zemích socialistického tábora, kde se tento procesor podařilo úspěšně klonovat.

Síla komunity poráží zavedené firmy

Na Západě vedl vznik mikroprocesorů ke vzniku domácích počítačů, které vznikaly hlavně kolem sdružení Homebrew Computer Club v kalifornském Menlo Parku. Zde došlo k zajímavému jevu, kdy volné sdružení nadšenců v podstatě obešlo plánování velkých firem – a začalo vytvářet rudimentární ale funkční počítače, ze kterých vznikla mikropočítačová revoluce. Ta vedla k vzestupu firem jako Commodore a Atari, ale hlavně Apple, který v podstatě vzešel z této komunity – a IBM, jako největší výrobce komerčního počítačů na světě, musel toto dění pracně dohánět.

Najednou se ukázalo, že komunita nadšenců může být stejně tvořivá a stejně disruptivní jako ti největší výrobci – a nejen to, oni dokážou přinést inovace, které otřesou celým trhem. Právě komunity nadšenců vedly k vzestupu Linuxu, k internetové revoluci 90. let, ke vzniku Open Source iniciativy a také ke vzniku kryptoměn, které přišly s bitcoinem v roce 2009.

Apple, Mac
I dnes obrovské korporáty vznikly kolem sdružení Homebrew Computer Club.

Koordinovaná, ne centralizovaná

S tím, jak přicházely jednotlivé vlny technologické disrupce a otřásaly trhem, přišla i otázka: Nemýlili se vizionáři minulosti? Síť miniaturních počítačů dokáže představovat flexibilnější a racionálnější řešení než centrální výkonný systém. Moderní koncept internetu věcí (IoT, Internet of Things) je založen na představě, že každé jednotlivé zařízení má svoji vlastní inteligenci – a i když má koordinátora, ten není až tak podstatný, protože schopnosti tohoto řešení souvisí hlavně se schopnostmi jeho prvků.

Každý prvek inteligentní domácnosti má vlastní mikrokontrolér, který mu dovoluje řídit svoje vlastní chování, ale také komunikovat s ostatními prvky, a to i v situaci, kdy nějaký z nich selže. Podobný koncept přišel s internetem, který také jako celek dovoluje funkci i při výpadcích – a objevil se například i v moderních autech, kde v moderním autě najdeme padesát až sto mikrokontrolérů. Právě tam se ukazuje masivní výhoda proti centralizaci: Zatímco centrální řízení by vyžadovalo obrovské množství sběrnic pro senzory a motory, u distribuovaného návrhu stačí rozvést sběrnici, po které proudí komunikace mezi jednotlivými inteligentními prvky.

IoT, tablet, žárovky
Internet věcí je souborem jednotlivých článků, které jsou samostatně činné, byť mají centrální ovládání.

Téměř vše dnes běží na cloudu

V současnosti se technologie stále rozvíjí oběma směry: Zároveň roste výkon komponent, ale služby jsou založené na cloudu a dalších distribuovaných technologiích. Cloud je založený na distribuci a redundanci služeb, bez kterých by nedokázal nabízet služby zákazníkům po celém světě a dynamicky škálovat potřebný výkon, kdy musí pokrýt jak neobvyklé požadavky, jako je přehrání téměř zapomenutého videa, tak i vlnu zájmu o nové filmy po jejich vydání.

Obecně se zdá, že distribuované technologie jsou dnes důležitější a jejich význam poroste i nadále, protože většina současných implementací umělé inteligence, video služeb i distribuce softwaru je založena právě na distribuovaných technologiích. Tím se v podstatě plní vize Douglase Engelbarta, který předvídal, že se jednou budeme připojovat k počítačové síti, která nám nabídne prakticky neomezený výkon. Velkou výjimkou z tohoto trendu jsou hry – i když se stále experimentuje se streamovaným hraním, herní počítače a konzole patří mezi nejvýkonnější hardware, který si kupujeme do osobního vlastnictví.

Navíc i když trend pozvolna směřuje k vyšší míře distribuovaných služeb, jejich řízení je v podstatě centralizované. Serverovny po celém světě mohou nabízet služby fakticky distribuovaně, ale o tom, jaké služby budou k dispozici, rozhoduje centrální správa. Ta také rozhoduje o dostupnosti služeb pro jednotlivé regiony, může zablokovat služby a obsah na základě geolokace.

ruce, server
Serverové centrum, kde se ukládá a zpracovává obrovské množství dat, je srdcem moderních technologií a digitálních služeb, které denně využíváme.

i

V AlzaMagazínu pro vás máme i další články ze série Technologická evoluce:

Původní představy o centralizovaném řízení se sice naplnily v některých oblastech, ale zároveň došlo k silnému rozvoji distribuovaných systémů, které se v mnoha ohledech ukazují jako efektivnější a robustnější. Dnešní svět je tedy charakterizován koexistencí obou přístupů: masivní centralizované infrastruktury, jako jsou datová centra a cloudové služby, a decentralizovaných řešení, která se uplatňují v oblastech, jako jsou IoT, domácí automatizace nebo blockchain.

Michal Rybka

Michal Rybka

Michal Rybka je publicista a nadšenec s 20 lety zkušeností v IT a gamingu. Je kurátorem AlzaMuzea a YouTube kanálu AlzaTech. Napsal několik fantasy a sci-fi povídek, které vyšly v knižní podobě, a pravidelně pokrývá páteční obsah na internetovém magazínu PCTuning.

HAL3000 MČR Finale Pro 5060 - Herní PC
Vyrobeno v ČR
Doručení zdarma
Alzaboxy i prodejny
4,9 35×
Hlídat dostupnost nebo cenu
HAL3000 MČR Finale Pro 5060
Herní PC Intel Core i5 14400F Raptor Lake Refresh 4.7 GHz, Intel B760, NVIDIA GeForce RTX 5060 8GB, RAM 32GB DDR4, SSD 1000 GB, Bez mechaniky, Wi-Fi, HDMI a DisplayPort, 2× USB 3.2, 4× USB 2.0, typ skříně: Midi Tower, Windows 11 Home
+Dárek Elektronická licence Bezstarostný servis HAL3000 - bez nutnosti registrace / aktivace v hodnotě 1,-
  37 990,-
Skladem 4 ks
Do půlnoci objednáš, ráno v AlzaBoxu máš.
Info
Objednací kód: HAL3hpc03u
4,1 21×
Hlídat dostupnost nebo cenu
MOES Matter Wi-Fi Bulb, RGB + CW, 10W, E27
LED žárovka - chytrá, energetický štítek F, příkon 9 W, 230 V stmívatelná, světelný tok 806 lm (2700 K), nastavitelná barevná teplota světla (2700-6500 K), index podání barev (CRI) 80 Ra, průměr 6 cm, WiFi 2,4 GHz, kompatibilní s Apple Home, Tuya, Samsung SmartThings, Aplikace výrobce, aplikace v angličtině a češtině, životnost 25000 h
  249,-
Skladem > 10 ks
Do půlnoci objednáš, ráno v AlzaBoxu máš.
Info
Objednací kód: Moes2403
Mac mini M4 2024 - Mini počítač Doručení zdarma
Alzaboxy i prodejny
4,9 172×
Hlídat dostupnost nebo cenu
Mac mini M4 2024 - s výkupním bonusem 2 500 Kč
Mini počítač – s čipem Apple M4, RAM 16 GB jednotné paměti s propustností 273 GB/s, SSD 512 GB, 16jádrový Neural Engine pro lokální AI úlohy a funkce Apple Intelligence, 10jádrové CPU, 10jádrová GPU, podpora až tří nezávislých displejů včetně 8K přes HDMI, 3× Thunderbolt 4 s rychlostí až 60 Gb/s, bez mechaniky, Wi-Fi 6E, HDMI, typ skříně: Mini ITX (127 × 127 × 50 mm), macOS
S výkupním bonusem Zákazník výměnou za staré zařízení získá slevu na nákup nového modelu. Vyměňte starý za nový a získejte výkupní bonus 2500 Kč při koupi nového Macu s M čipem. Více informací zde. 26 490,-
  28 990,-
Skladem > 5 ks
Do půlnoci objednáš, ráno v AlzaBoxu máš.
Info
Objednací kód: TL024a2
4,4 6×
Hlídat dostupnost nebo cenu
Acemagic S3A i5-13420H (16+1TB) Black
Mini počítač Intel Core i5 13420H Raptor Lake 4.6 GHz, RAM 16GB, SSD 1000 GB, Bez mechaniky, HDMI 2,0 a DisplayPort 2,0, 6× USB 3.2, typ skříně: Tiny, Windows 11 Pro
Zlevněno -17 % 13 990,- 16 990,-
Skladem > 5 ks
Do půlnoci objednáš, ráno v AlzaBoxu máš.
Info
Objednací kód: Ace1a4g
4,7 34×
Hlídat dostupnost nebo cenu
ASUS NUC 14 Essential NUC14MNK97
Mini počítač – firemní barebone, energeticky úsporný Intel Processor N97, bez paměti RAM (max. 16 GB), bez disku, LAN 2,5G pro využití jako softwarový router nebo server, HDMI, DisplayPort a USB-C s DisplayPort pro připojení až tří displejů, bez mechaniky, Wi-Fi, HDMI, DisplayPort a USB-C, typ skříně: Mini ITX, bez operačního systému
  5 390,-
Skladem > 5 ks u dodavatele
Objednací kód: NRn14pde7a60
4,7 15×
Hlídat dostupnost nebo cenu
QOOBE II i5-12450H (8+512GB)
Mini počítač Intel Core i5 12450H Alder Lake 4.4 GHz, Intel Intel UHD Graphics, RAM 8GB DDR4, SSD 512 GB, Wi-Fi, HDMI, 4× USB 3.2, typ skříně: Mini ITX, Windows 11 Pro
Koupit s kódem ALZADNY10 Slevový kód vám dává možnost uplatnit slevu na daný produkt při vložení kódu v nákupním košíku. Získejte slevu 10 % s kódem ALZADNY10. Klikněte a kód se uplatní automaticky. 10 791,-
Zlevněno -17 % 11 990,- 14 490,-
Skladem > 5 ks
Do půlnoci objednáš, ráno v AlzaBoxu máš.
Info
Objednací kód: Zozt1a3a
4,7 465×
Hlídat dostupnost nebo cenu
Nintendo Switch 2
Herní konzole - 7,9" LCD displej, 1920 × 1080, 120 Hz, 256 GB, slot pro paměťové karty, černá barva
  12 990,-
Skladem > 5 ks
Do půlnoci objednáš, ráno v AlzaBoxu máš.
Info
Objednací kód: NS2HW001
4,8 257×
Hlídat dostupnost nebo cenu
PlayStation 5 (Slim) Digital Edition - 825GB
Herní konzole k televizi - SSD 825 GB, bez mechaniky (nepřehrává fyzické disky), možnost hraní ve 4K, menu v češtině, 1× herní ovladač v balení, bílá barva.
  15 690,-
Skladem > 5 ks
Do půlnoci objednáš, ráno v AlzaBoxu máš.
Info
Objednací kód: MSX005DE3
Xbox Series X - 1TB Carbon Black - Herní konzole Doručení zdarma
Alzaboxy i prodejny
4,9 1 131×
Hlídat dostupnost nebo cenu
Xbox Series X - 1TB Carbon Black
Herní konzole k televizi - SSD 1024 GB, Blu-ray (4K), možnost hraní ve 4K, menu v češtině, 1× herní ovladač v balení, černá barva
  26 990,-
Skladem > 5 ks
Do půlnoci objednáš, ráno v AlzaBoxu máš.
Info
Objednací kód: MXO001a
4,8 1 109×
Hlídat dostupnost nebo cenu
Xbox Series S - 500GB Robot White
Herní konzole k televizi - SSD 512 GB, bez mechaniky (nepřehrává fyzické disky), menu v češtině, 1× herní ovladač v balení, bílá barva
  13 990,-
Skladem > 5 ks
Do půlnoci objednáš, ráno v AlzaBoxu máš.
Info
Objednací kód: MXO001s
4,8 257×
Hlídat dostupnost nebo cenu
PlayStation 5 (Slim) Digital Edition - 825GB + 2x DualSense Wireless Controller
Herní konzole k televizi - SSD 825 GB, bez mechaniky (nepřehrává fyzické disky), možnost hraní ve 4K, menu v češtině, 2× herní ovladač v balení, bílá barva Ve snaze uspokojit co nejvíce zákazníků limitujeme objednávky na 1 ks na osobu - duplicitní zakázky budou automaticky stornovány.
  16 990,-
Skladem > 5 ks
Do půlnoci objednáš, ráno v AlzaBoxu máš.
Info
Objednací kód: MSX005DE3DS
PlayStation 5 Pro - 2TB - Herní konzole Doručení zdarma
Alzaboxy i prodejny
4,8 559×
Hlídat dostupnost nebo cenu
PlayStation 5 Pro - 2TB
Herní konzole k televizi - SSD 2048 GB, bez mechaniky (nepřehrává fyzické disky), možnost hraní ve 4K, menu v češtině.
  23 890,-
Na objednávku – termín upřesníme
Objednací kód: MSX0053nad
Vytisknout
P-DC1-WEB11