Kādi ir mūsdienu tehnoloģiju šķēršļi?16

1. Fizika 

Pirmā lieta, kas ierobežo tehnoloģiju attīstību ir fizikas likumi. Ja pati pēc sevis programmatūra īpaši nepakļaujas fizikas likumiem un fiziskajā pasaulē nav taustāma (tātad tā nesastāv no matērijas - tai nav ne masas, ne tilpuma, to nevar, ne pataustīt, ne sajust), tad vērā jāņem ir tas, ka programmatūra var eksistēt un no tās ir jēga tikai, ja tai ir kaut kād fizisks izvades avots - ierīce. Tā kā visas materiālās lietas pakļaujas fizikas likumiem, tad arī tas pats ir jādara  visām ierīcēm. 

I Ātrums

Gaismas ātrumu - ātrumu, ar kuru gaisma pārvietojas vakumā (299 792 458 m / s), var uzskatīt par maksimālo ātrumu visā visumā. No šīs definīcijas var secināt, ka informācija nevarēs pārvietoties ātrāk par 299 792 458 m / s. 

II Laiks

"Viss ir relatīvs, nekas nav aboslūts" - tas attiecas arī uz laiku. Pulksteņus sinhronizēt ar globālo laiku ir neiespējami. Piemēram, ir viens punkts A telpā, kurš kalpo kā globālā laika avots un jūs vēlaties sinhronizēt laiku ar to. Jūs aizsūtat ziņojumu uz to punktu un saņemat atpakaļ. Laiks, kurš pavadīts ceļā nav bezgalīgs, tātad kāmēr ziņojums iet, laiks arī iet uz priekšu punktā A, tātad kāmēr ziņojums par globālo laiku nonāk līdz jums, punktā A  laiks būs pagājis uz priekšu, tātad laiks pie jums un punktā vienmēr būs atšķirīgs.

III Informācijas blīvums

Kvantu fizikas efekti ietekmē to, cik daudz informācijas var glabāt, norādot uz fiziskiem ierobežojumiem. Piemēram, nav iespējams glabāt vairāk informācijas nekā elementārdaļiņu skaits visumā. (Tā nav īpaši reālistiska problēma, vairāk hipotētiska)

IV Termodinamika

Visi kādreiz esam saskārušies ar tādu problēmu, kā pārkarsis dators. Tāpēc jāņem vērā arī materiālu termodinamisko īpašību ierobežojumus. Piemēram, dators izslēdzas, kad CPU (central processing unit - centrālais procesors) sasniedz 70 līdz 100 Celsija grādus.

2. Programmatūra

Visas ierīces seko kādām instrukcijām, lai tās varētu pildīt savas funkcijas. Visas tās instrukcijas, kas nosaka ierīces darbību un mijiedarbību ar cilvēku var nosaukt par programmatūru. Programmatūra sastāv no algoritmiem, kuri ir pierakstīti datoram saprotamā valodā, bet arī šeit ir ierobežojumi.

I Neiespējamā problēma

Programmas ir algoritmu kopums, kas risina kādu problēmu (pat tik vienkāršu kā lineāru vienādojumu risināšana vai saskaitīšana) un lielākajā daļā gadījumu problēmas tiek arī atrisinātas, tomēr katram noteikumam ir arī savs izņēmums, un ne visas problēmas ir atrisināmas. Piemēram, apstāšanās problēma jeb Halting problem . Katrai programmai ir kādreiz jāapstājas tomēr ir gadījumi, kad alogritms iekļūst bezgalīgā ciklā, piemēram, ievadot kādu vērtību un programma nespēj iziet no cikla. Tas nozīmē, ka programma nekad neapstāsies. Šīs problēmas risinājums varētu būt algoritms, kurš varētu noteikt vai ievadītā vērtība varētu radīt bezgalīgu ciklu. Tomēr radīt tādu universālu algoritmu nav iespējams.

II Ātrums

Jau otru reizi parādās ātrums.  Ātrums ir nozīmīgs, kad dati ir jāšķiro vai jāziskata visi iespējamie gadījumi. Vienkārši šķirošanas algoritmi izmanto eksponenciālo laiku (programmas darbības laiks ir proporcionāls izšķiroto lietu skaita kvadrātam), sarežģītākas programmas izmanto logaritmisko laiku. Tomēr ir gadījumi, kad šķirošana vai visu gadījumu izskatīšana var aizņemt ļoti ilgu periodu (vairākus gadus vai pat gadsimtus).

III Pārāk sarežģītas problēmas

Jā, tā arī gadās. Cilvēks ir cilvēks un tā arī var notikt. Tomēr, ja neiespējamo problēmu knifs bija tāds, ka ir saprotama problēma, bet risinājums nav iespējams, tad šis ir gadījums, kad cilvēks saprot problēmu, bet nezina kā to atrisināt. Ta notiek, kad programmu vajag optimizēt (atrast īsakos ceļus; atrast veidu, kā paveikt efektīvāk u.tml.)

IV Neturpinošās sistēmas

Non-continuous systems. Šeit lielākoties runa iet par pareģošanu. Labi, ne gluži par tādu pareģošanu, kuru jums sola Zojas tante no trešās kāpņutelpas, bet gan par to, kā uzvedīsies programma neparedzamos apstākļos. Piemēram, ja pametam bumbiņu uz priekšu, ņemot vērā, ka ir normāli apstākļi, uz to iedarbojas fizikas likumi, bet, ja mēs to apstādinam kādā brīdī, mēs varam mēģināt paredzēt uz kurieni tā kritīs.  Bet, kas būs, ja mēs paņemsim neparedzamus apstākļus? Pareizi. To ir grūti paredzēt. Tas pats ar lielām sistēmām, kuras darbojas grūti paredzamos apstākļos. Piemēram, lidmašīnu autopilots.