• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Skulle din mobiltelefon vara tillräckligt kraftfull för att ta dig till månen?

    Astronaut David R. Scott, Apollo 15 befälhavare. Kredit:NASA

    Många människor som är gamla nog att ha upplevt den första månlandningen kommer tydligt ihåg hur det var att se Neil Armstrong uttala sitt berömda citat:"Det är ett litet steg för en man, ett stort steg för mänskligheten." Ett halvt sekel senare, evenemanget är fortfarande en av mänsklighetens främsta prestationer. Trots de snabba tekniska framstegen sedan dess, astronauter har faktiskt inte varit tillbaka till månen sedan 1972.

    Detta verkar förvånande. Trots allt, när vi reflekterar över denna historiska händelse, det sägs ofta att vi nu har mer datorkraft i fickan än vad datorn ombord på Apollo 11 hade. Men är det sant? Och, om så är fallet, hur mycket kraftfullare är våra telefoner?

    Ombord på Apollo 11 fanns en dator som hette Apollo Guidance Computer (AGC). Den hade 2048 ord minne som kan användas för att lagra "tillfälliga resultat" – data som går förlorade när det inte finns någon ström. Denna typ av minne kallas RAM (Random Access Memory). Varje ord bestod av 16 binära siffror (bitar), med en bit är en nolla eller en etta. Det betyder att Apollo-datorn hade 32, 768 bitars RAM-minne.

    Dessutom, den hade 72KB läsminne (ROM), vilket motsvarar 589, 824 bitar. Detta minne är programmerat och kan inte ändras när det väl är färdigställt.

    Ett enda alfabetiskt tecken - säg ett "a" eller ett "b" - kräver vanligtvis åtta bitar för att lagras. Det betyder att Apollo 11-datorn inte skulle kunna lagra den här artikeln i sin 32, 768 bitar RAM. Jämför det med din mobiltelefon eller en MP3-spelare så kan du uppskatta att de kan lagra mycket mer, innehåller ofta tusentals e-postmeddelanden, sånger och fotografier.

    Telefonminne och bearbetning

    För att uttrycka det mer konkret, de senaste telefonerna har vanligtvis 4 GB RAM. Det är 34, 359, 738, 368 bitar. Detta är mer än en miljon (1, 048, 576 för att vara exakt) gånger mer minne än vad Apollo-datorn hade i RAM. Iphone har också upp till 512 GB ROM-minne. Det är 4, 398, 046, 511, 104 bitar, vilket är mer sju miljoner gånger mer än vägledningsdatorns.

    Men minnet är inte det enda som betyder något. Apollo 11-datorn hade en processor - en elektronisk krets som utför operationer på externa datakällor - som körde på 0,043 MHz. Den senaste iPhones processor beräknas köra på cirka 2490 MHz. Apple annonserar inte bearbetningshastigheten, men andra har räknat ut det. Det betyder att iPhone i fickan har över 100, 000 gånger så mycket processorkraft som den dator som landade människan på månen för 50 år sedan.

    MER OM MÅNEN OCH BORTOM

    Fördjupning i de senaste 50 åren av rymdutforskning och de 50 åren som kommer. Från Neil Armstrongs historiska första steg mot månens yta till dagens planer på att använda månen som en startramp till Mars, hör från akademiska experter som har ägnat sina liv åt att studera rymdens underverk.

    Situationen är ännu mer skarp när du tänker på att det kommer att finnas annan bearbetning inbyggd i iPhone som tar hand om särskilda uppgifter, såsom displayen.

    Vad sägs om en miniräknare?

    Det är en sak att jämföra med en toppmodern telefon, men hur var Apollo 11-datorn jämfört med en klassisk miniräknare? Texas Instruments var en av de mest kända tillverkarna av miniräknare. 1998, de släppte TI-73, och 2004, de släppte TI-84.

    Följande tabeller visar specifikationen för dessa två miniräknare.

    Texas Instruments:TI73 och TI-84 miniräknarespecifikationer.

    Om vi ​​jämför de två räknarna med Apollos vägledningsdator kan vi notera att TI-73 har något mindre ROM, men åtta gånger mer RAM. När TI-84 släpptes, mängden RAM hade ökat till 32 gånger mer än Apollo-datorn och ROM var nu mer än 14, 500 gånger mer.

    Jämförelse av TI-73 och TI-84 minne med AGC.

    När det gäller bearbetningshastighet, TI-73 var 140 gånger snabbare än Apollo-datorn och TI-84 var nästan 350 gånger snabbare.

    Det är häpnadsväckande att tänka på att en enkel miniräknare, utformad för att hjälpa studenter för decennier sedan att klara sina prov, var kraftfullare än datorn som landade människan på månen.

    Tänk om Apollo 11 hade haft en modern dator?

    Apollo-datorn var toppmodern på sin tid, men vad hade varit annorlunda om månlandningen hade haft de toppmoderna datorer som finns idag?

    Jag misstänker att mjukvaruutvecklingstiden skulle ha varit mycket snabbare, på grund av de mjukvaruutvecklingsverktyg som finns tillgängliga idag. Det skulle ha gått mycket snabbare att skriva, felsöka och testa den komplexa koden som krävs för att leverera en man till månen.

    Användargränssnittet (kallat Display Keyboard (DSKY)) hade ett gränssnitt av miniräknare där kommandon måste matas in med numeriska koder. Dagens gränssnitt skulle vara mycket enklare att använda – vilket kan ha betydelse i en stressig situation. Det skulle nästan säkert inte ha ett tangentbord, men skulle använda svepkommandon på en pekskärm. Om det inte var möjligt, på grund av att man måste bära handskar, gränssnittet kan vara genom gester, ögonrörelser eller något annat intuitivt gränssnitt.

    Förvånande, en sak som inte skulle vara bättre idag är kommunikationshastigheten med jorden. Den faktiska tiden det tar att kommunicera är densamma idag som den var 1969 – dvs. ljusets hastighet, vilket innebär att det tar 1,26 sekunder för ett meddelande att komma från månen till jorden. Men med de större filer vi nu skickar – och från allt större avstånd – kommer det att ta relativt sett längre tid att få en bild från en rymdfarkost till jorden idag än 1969. Som sagt, det skulle se mycket snyggare ut tack vare framstegen inom kamerateknik.

    Den kanske största förändringen vi skulle se är att datorn är mycket mer artificiellt intelligent. Jag är säker på att rymdfarkostens flygning och landning inte enbart skulle läggas i datorns händer, men den skulle ha mycket mer information och intelligens och skulle kunna fatta många fler beslut än vad Apollo 11-datorn kunde göra 1969. Detta kan vara en enorm lättnad för astronauterna. Armstrong sa det, på en oroande skala från ett till tio, att gå på månen var ungefär en etta – medan den sista nedstigningen till land var ungefär en 13.

    Så låt oss avsluta med att erkänna vad som krävdes för att landa människor på månen 1969 med den begränsade datorkraft som fanns tillgänglig vid den tiden. Det var verkligen en anmärkningsvärd prestation.

    Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com