Смена технологии должна состоять либо в переходе к 3D-микросхемам с очень высокой плотностью, либо в переходе к углеродным наноматериалам и технологиям их самосборки. Транзисторы на графене, которые дают частоту до 300 Ггц, могут стать основой для нового скачка в частоте процессоров после кардинальной смены основного технологического процесса производства вычислительных элементов. Возможно, это будет спинтроника или фотоника — управление не током, а спинами электронов или квантами света. Общей чертой этих процессов должны стать миниатюризация элементов, рост их надежности, снижение стоимости вычислений и энергопотребления
2
Применение новых типов логических элементов
Например, недавно был изобретен мемристор — четвертый элемент электронных схем, а с его помощью началось создание первых микросхем памяти
3
Соединение скорости работы аналоговых устройств и точности цифровой коммуникации данных
Создание с помощью перекоммунитируемых линий аналоговых машин на чипе под конкретную задачу, которые смогут обработать большой объем информации с неабсолютной точностью, достаточной, однако, для предварительного поиска решений, которые затем будут проверяться на цифровой машине. Этого достаточно для многих приложений, в том числе для обработки аудио и видео, поиска в базах данных, распознавания образов
4
Динамически программируемые матрицы из логических элементов
Мгновенное создание аппаратной архитектуры под текущую задачу и затем ее переформатирование для следующей задачи
5
Полная смена архитектуры микропроцессоров, способов адресации памяти в компьютерах
Введение новых списков команд, делегирование вычислений на графические карты и т. п.
6
Параллелизация
Рост числа ядер в процессорах
7
Оптимизация базовых алгоритмов работы компьютеров
Повышение эффективности использования ресурсов компьютеров за счет более «умных» программ-оптимизаторов
8
Технологии виртуализации
Одна программа может работать на различных компьютерах, в результате чего мир программ становится более независимым от «железа»
9
Рост качества алгоритмов решения тех или иных вычислительных задач
Разработка новых способов разложения чисел на множители, решения уравнений, поиска в базах данных. Возможен синтез с квантовыми компьютерами или другими нетрадиционными вычислительными устройствами, позволяющими реализовать новые классы алгоритмов, например, живые нейронные сети или байесовы сети из мемристоров
10
Развитие методов программирования
Накопление библиотек готовых решений, программы с открытым кодом и новые языки программирования
11
Эффекты оптимизации, связанные с Интернетом
Наличие «облачных вычислений» — обмен вычислительной мощностью через сеть и превращение отдельных компьютеров только в терминалы глобальной сверхмашины, главная особенность которой — количество узлов в ней, а также скорость и прозрачность связи между ними
Таким образом, возможна многократная оптимизация компьютеров на всех структурных уровнях, что означает возможность роста производительности компьютеров в будущем в тысячи и даже миллионы раз.
«Интернет людей»
Еще более высокоуровневой информационной технологией является «Интернет людей» — новое поколение социальных сетей, интегрирующее интеллектуальные усилия разных людей через веб и вероятное в будущем создание всеобщей ассоциативной памяти человечества через базы данных поисковиков.
Растет связь Интернета и мозга — за счет больших экранов, носимых устройств, различных устройств считывания информации из мозга, нетрадиционных способов введения информации в компьютер, например с помощью жестов.
Увеличиваются количество разнообразных навыков по работе в Интернете и число людей, владеющих ими.
Все большее число людей сливается в единую социальную сеть.
Навыки обработки информации
Важная часть информационных технологий — совокупность навыков по обработке информации, которыми обладает человек:
знание математики и логики;
умение применять научный метод;
способность эффективно обнаруживать и устранять собственные когнитивные искажения;
умение поддерживать плодотворную дискуссию;
способность запоминать важную информацию;
умение осуществлять самообразование и обучение других людей.
Все большая часть человеческой популяции делает выбор в пользу наиболее эффективных и полезных навыков. Происходит распространение единого языка международного общения. Можно ожидать, что им станет упрощенный английский.
Новаторские направления в обработке информации человеком будут использовать как компьютеры-подсказчики, так и системы планирования действий, например
Теория управления
Еще одна часть информационных технологий — теория управления, в том числе руководства большими коллективами, и вообще весь блок, связанный с социальными навыками, которые делают общение менее агрессивным, более доброжелательным и нацеленным на сотрудничество.
