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#1 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2023年 11月 29日 17:18
TheMatrix
每次想到模拟计算,我心里想的都是这个例子 - 一个光滑的水龙头:

图片

我想到的是反光点的计算 - 假设有一个入射光,和一个观察者。观察者应该看到水龙头上哪些点反光?

在电脑中,这是一个compute-intensive问题。

但是在现实世界中,这几乎不是一个“计算”问题。因为如果入射光和观察者的位置都定下来后,“该”哪个点反光就哪个点反光 - 自然界需要算吗?

换个角度看问题的话,也可以说水龙头上每一个点都是一个计算单元 - 输入为入射光角度,输出反射光角度。这是一个非常非常简单的计算单元,简单到我们几乎不把它当成是一个计算。

但是它量大 - 大量的点同时进行这个简单计算。所以这又是一个自然的并行计算。

这个“计算”模型和电脑的计算模型差别太大了。调和这两个计算模型,我觉得,就是电脑的发展方向。

#3 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2023年 11月 29日 21:38
Caravel
TheMatrix 写了: 2023年 11月 29日 17:18 每次想到模拟计算,我心里想的都是这个例子 - 一个光滑的水龙头:

图片

我想到的是反光点的计算 - 假设有一个入射光,和一个观察者。观察者应该看到水龙头上哪些点反光?

在电脑中,这是一个compute-intensive问题。

但是在现实世界中,这几乎不是一个“计算”问题。因为如果入射光和观察者的位置都定下来后,“该”哪个点反光就哪个点反光 - 自然界需要算吗?

换个角度看问题的话,也可以说水龙头上每一个点都是一个计算单元 - 输入为入射光角度,输出反射光角度。这是一个非常非常简单的计算单元,简单到我们几乎不把它当成是一个计算。

但是它量大 - 大量的点同时进行这个简单计算。所以这又是一个自然的并行计算。

这个“计算”模型和电脑的计算模型差别太大了。调和这两个计算模型,我觉得,就是电脑的发展方向。
计算就隐含了通用性和简化,就是这个平台可以计算各种过程。

如果是直接的测量,那就是做实验,一般不称之为计算。

真实的物理过程,应该是类似元胞自动机。Wolfram认为世界就是一种元胞自动机,只能模拟,不能计算。

#4 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2023年 11月 29日 21:55
TheMatrix
Caravel 写了: 2023年 11月 29日 21:38 计算就隐含了通用性和简化,就是这个平台可以计算各种过程。

如果是直接的测量,那就是做实验,一般不称之为计算。

真实的物理过程,应该是类似元胞自动机。Wolfram认为世界就是一种元胞自动机,只能模拟,不能计算。
所以就要调和“通用性的计算”和“测量计算”之间的关系,因为不可否认“直接测量”很多时候直接给出计算需要的结果,所以“模拟直接测量”也是一种好的计算方法。“元胞自动机”不也是在电脑中可实现的吗?这也是一种计算模型。

#5 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2023年 11月 29日 22:02
Caravel
TheMatrix 写了: 2023年 11月 29日 21:55 所以就要调和“通用性的计算”和“测量计算”之间的关系,因为不可否认“直接测量”很多时候直接给出计算需要的结果,所以“模拟直接测量”也是一种好的计算方法。“元胞自动机”不也是在电脑中可实现的吗?这也是一种计算模型。
用元胞自动机通常称为模拟,模拟就是简化的实验。

#6 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2023年 11月 29日 22:11
TheMatrix
Caravel 写了: 2023年 11月 29日 22:02 用元胞自动机通常称为模拟,模拟就是简化的实验。
模拟计算嘛。

#8 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2023年 11月 29日 22:25
pinfish
automata = Turing machine
Caravel 写了: 2023年 11月 29日 21:38 计算就隐含了通用性和简化,就是这个平台可以计算各种过程。

如果是直接的测量,那就是做实验,一般不称之为计算。

真实的物理过程,应该是类似元胞自动机。Wolfram认为世界就是一种元胞自动机,只能模拟,不能计算。

#9 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2023年 11月 29日 23:27
牛河梁
计算 = 测量 = 观察。一码事。不存在不经计算函数/图灵机就能知道结果的通用过程。没计算之前一切结果皆有可能。猫可能死了也可能没死。计算/测量/观察了函数就坍缩了。

Caravel 写了: 2023年 11月 29日 21:38 计算就隐含了通用性和简化,就是这个平台可以计算各种过程。

如果是直接的测量,那就是做实验,一般不称之为计算。

真实的物理过程,应该是类似元胞自动机。Wolfram认为世界就是一种元胞自动机,只能模拟,不能计算。

#10 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2023年 11月 29日 23:39
Caravel
pinfish 写了: 2023年 11月 29日 22:25 automata = Turing machine
Turing complete并不代表计算复杂度一样或者差不多。

#11 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2023年 11月 30日 01:09
(ヅ)
这楼里好几个id遇到朗道会被喷惨

#13 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2024年 7月 11日 14:26
DonnieTrump
靠,潘量子被你搞成了潘骗子,不过人能骗NS,lz呢?

#14 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2024年 7月 12日 09:27
huangchong
TheMatrix 写了: 2023年 11月 29日 17:18 每次想到模拟计算,我心里想的都是这个例子 - 一个光滑的水龙头:

图片

我想到的是反光点的计算 - 假设有一个入射光,和一个观察者。观察者应该看到水龙头上哪些点反光?

在电脑中,这是一个compute-intensive问题。

但是在现实世界中,这几乎不是一个“计算”问题。因为如果入射光和观察者的位置都定下来后,“该”哪个点反光就哪个点反光 - 自然界需要算吗?

换个角度看问题的话,也可以说水龙头上每一个点都是一个计算单元 - 输入为入射光角度,输出反射光角度。这是一个非常非常简单的计算单元,简单到我们几乎不把它当成是一个计算。

但是它量大 - 大量的点同时进行这个简单计算。所以这又是一个自然的并行计算。

这个“计算”模型和电脑的计算模型差别太大了。调和这两个计算模型,我觉得,就是电脑的发展方向。
找反射点这个,应该算是embarrassingly parallel问题吧,就是光追。物理世界里每个光子相当于一个不可重用的计算单元。

不过现实世界里的光子实在太多了,上次我算了一下1焦耳的光(1-3eV),就有10^18这个数量级的光子。太阳夏天正午地面的照射强度是1千瓦每平米,也就是说0.1瓦每平方厘米,每秒10^17次方量级的光子。

然后看看现在gpu,现在主流顶级GPU是10^4核心,频率大概是1-2GHZ,假如计算效率极高,那一个卡就算1秒可以做10^13个单元运算吧,10000个卡(@伊万卡),差不多跟0.1瓦光子算的光追差不多。

#15 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2024年 7月 12日 09:29
huangchong
(ヅ) 写了: 2023年 11月 30日 01:09 这楼里好几个id遇到朗道会被喷惨
这楼里好几个id遇到阴道会被喷惨

#16 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2024年 7月 12日 09:39
YouHi
huangchong 写了: 2024年 7月 12日 09:27 找反射点这个,应该算是embarrassingly parallel问题吧,就是光追。物理世界里每个光子相当于一个不可重用的计算单元。

不过现实世界里的光子实在太多了,上次我算了一下1焦耳的光(1-3eV),就有10^18这个数量级的光子。太阳夏天正午地面的照射强度是1千瓦每平米,也就是说0.1瓦每平方厘米,每秒10^17次方量级的光子。

然后看看现在gpu,现在主流顶级GPU是10^4核心,频率大概是1-2GHZ,假如计算效率极高,那一个卡就算1秒可以做10^13个单元运算吧,10000个卡(@伊万卡),差不多跟0.1瓦光子算的光追差不多。
光子里选代表追就好了。

#17 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2024年 7月 12日 09:45
YouHi
huangchong 写了: 2024年 7月 12日 09:29 这楼里好几个id遇到阴道会被喷惨
他们应该很安全。

#18 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2024年 7月 12日 13:12
(ヅ)
huangchong 写了: 2024年 7月 12日 09:29 这楼里好几个id遇到阴道会被喷惨

图片

#19 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2024年 7月 14日 21:12
huangchong
(ヅ) 写了: 2024年 7月 12日 13:12 图片
郎道是不是那个特别爱出很难的数学考试的苏联人?

#20 Re: 模拟计算,并行计算 .......... 量子计算

发表于 : 2024年 7月 15日 00:06
verdelite
huangchong 写了: 2024年 7月 14日 21:12 郎道是不是那个特别爱出很难的数学考试的苏联人?
是的,当时一个美国网红,一个苏联网红,交相辉映,既生瑜何生亮。

他的学生可以吹牛的就是考试如何难。