Cher journal,
Depuis bien longtemps, je me pose une question si geekesque et fumeuse que j'en ai presque honte. Mais j'ai décidé de faire mon coming out et d'en parler. Bref, vous avez été prévenus : des élucubrations vont suivre...
Plantons le décor : les micro-processeurs effectuent des calculs et consomment de l'électricité (jusque là tout va bien...). Ces dernières décennies ont vue une diminution énorme du temps nécessaire à la réalisation de ces calculs (leurs complexité restant sensiblement constante). Parallèlement, la consommation électrique de ces systèmes a été très fortement réduite, par l'utilisation en général de techniques de miniaturisation.
Ma question est alors : cette tendance d'augmentation de la quantité instructions par seconde par watt peut elle perdurer indéfiniment, ou bien y a t'il une limite physique de la puissance de traitement pour une valeur donnée de la puissance (électrique) consommée ?
On peut tout aussi bien la formuler comme : quel est l'équivalent en puissance électrique d'une transformation d'information ? ou encore : quel est la nature physique de l'information ?
Pensez-vous qu'il existe une espèce de formule de Carnot sur le rendement des machines de traitement des information ? ou même un équivalent du célébre E=mc² donnant une équivalence entre énergie et information ? ou même un définition de ce que c'est que l'information ? (notez bien, si on me demandait de définir l'énergie, je sera bien embêté...)
Quoi de neuf depuis Shannon ?
Journal Une équivalence entre l'énergie et l'information ?
29
sept.
2007
# Plop
Posté par ThesmallgamerS . Évalué à 9.
Sinon, il faut traiter le sujet de l'équivalence énergie/information avec extrême prudence. Si Shannon et d'autre l'ont fait en prenant toute les précaution nécessaire, d'autre se sont engouffré dans cette voie avec la prestance d'un hippopotame en rut dans un magasin de lingerie féminine. Je pense surtout aux frères Bogdanov and co.
Amicalement,
[^] # Re: Plop
Posté par nicko . Évalué à 4.
Actuellement la limite pratique elle est surtout thermique.
Dans le futur avec les supra conducteurs et les ordinateurs quantiques on devrait s'affranchir de ce problème.
[^] # Re: Plop
Posté par psychoslave__ (site web personnel) . Évalué à 9.
[1] http://www.sun.com/2004-0914/feature/
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/ZFS#Capacity
[^] # Re: Plop
Posté par ThesmallgamerS . Évalué à -10.
PS :
Merci.
[^] # Re: Plop
Posté par tuxic . Évalué à 4.
Effectivement, le papier "Ultimate physical limits to computation" de Seth Lloyd répondra certainement à tes interrogations et, à défaut, en soulèvera d'autres.
On le trouvera ici : http://arxiv.org/abs/quant-ph/9908043
# Oui
Posté par psychoslave__ (site web personnel) . Évalué à 2.
Évidemment qu'il y a une limite. Ça me semble être évident mais bon, je vois pas ce qui peut te faire douter en fait...
Ma définition de l'information ne plaît pas trop par ici, mais bon. Pour moi l'information c'est des données, peu importe ce qu'on veut rajouter à cela, genre c'est des données avec un sens rattaché ou autre, c'est données. Et des données c'est une configuration spécifique de l'espace-temps (ou de la matière si préfère ce mot).
Donc en gros une information c'est une configuration spécifique de la matière (espace-temps, je dirais plutôt vu qu'on peut très bien concevoir des codage temporel, comme on fait des codages dans l'espace).
Voila, c'est ma définition à moi, je la partage et l'approuve, blabla...
[^] # Re: Oui
Posté par ThesmallgamerS . Évalué à 10.
L'information est le canevas, la donnée transfiguré par la mise en relation d'autre données et, point important, d'un sens. La donnée ne transporte aucun sens. L'information oui.
La différence est la même entre chiffre et nombre. Un nombre est constitué de chiffre, qui, individuellement ou à plusieurs, ne signifient en eux-même rien.
[^] # Re: Oui
Posté par plop (site web personnel) . Évalué à 10.
Après la Donnée, puis l'Information qui est une donnée dans un contexte, vient la Connaissance qui est l'information dans un système de valeurs. La Connaissance est une information comprise (par un individu par exemple).
Ensuite il y a la Compétence, qui est la capacité de mettre en oeuvre des Connaissances.
Ca n'apporte pas grand chose par rapport au sujet mais bon, c'est pour le plaisir...
# IP V6
Posté par Mes Zigues . Évalué à 2.
Sachant qu'une adresse est une combinaison d'états d'atomes quelle énergie faut-il pour donner une adresse à toutes les atomes de la terre ?
[^] # Re: IP V6
Posté par Mouns (site web personnel) . Évalué à 7.
Sachant qu'une adresse IPv6 est une combinaison d'atome et qu'IPv6 peut donner à chaque atome de la terre une adresse, et qu'IPv6 est utilisé sur terre ... quelle sont les adresses de l'adresse ?
[^] # Re: IP V6
Posté par thedidouille . Évalué à 6.
[^] # Re: IP V6
Posté par Nico C. . Évalué à 4.
l'adresse de l'adresse c'est *adresse.
:)
[^] # Re: IP V6
Posté par Sufflope (site web personnel) . Évalué à 10.
[^] # Re: IP V6
Posté par Nico C. . Évalué à 1.
je code jamais moi :D
[^] # Re: IP V6
Posté par Obi MO (site web personnel) . Évalué à 7.
[^] # Re: IP V6
Posté par jigso . Évalué à 8.
ok --->[]
# réponse simple
Posté par Mouns (site web personnel) . Évalué à 7.
Quel est la quantité d'energie minimale à l'information ( veridique ou non ) "dieu existe" ?
En plus détaillé :
tu confond le livre "support", le livre "texte", le livre "moyen", avec le livre "information contenu dans un texte representé sur un support servant de moyen de transmission de cette meme information".
c'est un peu comme confondre l'ordinateur physique et l'ordinateur logique ... c'est erreur courante meme chez les geeks mais cela se soigne de maniere efficace ;)
Si tu preferes, c'est comme confondre le signal transmettant une information avec l'information elle meme ;)
Section branlette post trollday :
tu manipules l'information en perturbant le signal, tu perturbe le signal en manipulant l'information ... mais l'information n'a pas qu'un signal attitré, et le signal n'est pas la représentation d'une information.
Ainsi l'on pourrait postuler d'une hypothese sur la dualité Information/Signal.
De cette meme hypothese, il est important que se rappeler que filter/nettoyer un signal lui fait perdre une quantité infini d'information tout comme garantir au mieux une information impose une quantité infini de signal
Ce qui fait que nous pouvons completer notre systeme par un principe dit d'incertitude s'enoncant ainsi :
l'incertitude sur l'information multiplié par l'incertitude sur le signal ne peut etre une quantité nulle
maintenant, tu peux essayer de la minorer ;)
on peut continuer sur cette lancé, mais il est tard et la marge trop petite pour finir mais en gros tu pourras démontrer ainsi que tout signal coherent d'informations est invisible à celui qui ne se le prend pas en pleine face.
[^] # Re: réponse simple
Posté par Guillaume Knispel . Évalué à 9.
# Que de mélanges!
Posté par Zenitram (site web personnel) . Évalué à 2.
Alors que la diminution de chaleur vient seulement de... La finesse de gravure.
C'est tout. Pas plus, ou presque (fonctions supplémentaires dans le CPU).
Et oui, la finesse de gravure s'arrêtera un jour (rien que parce qu'on ne sait même pas imaginer plus petit qu'un atome).
La finesse de la gravure industrielle atteint désormais 45 nm, soit... 450 atomes de largeur. Reste pas beaucoup de marge.
[^] # Re: Que de mélanges!
Posté par psychoslave__ (site web personnel) . Évalué à 1.
D'abord ce n'est pas une question d'imaginer, on peut toujours fantasmer plus petit, ça n'en fait pas pour autant une réalité, et ensuite un atome se compose de protons et de neutrons donc oui il y a plus petit. La plus petit valeur d'espace théorique possible est définie par la longueur de planck. Enfin c'est la théorie actuel je crois...
[^] # Re: Que de mélanges!
Posté par Matthieu Moy (site web personnel) . Évalué à 6.
Pas vraiment, non. Aujourd'hui, la consommation electrique augmente avec les avancées physiques. cf. par exemple
http://www.theinquirer.net/en/inquirer/news/2003/11/21/moore(...)
Ce qui fait qu'on est capable d'avoir des systèmes à très basse consommation, c'est surtout le fait que les designs tiennent compte de la consommation électrique : variation de fréquences en fonction du besoin, désactivation de portions de puces non utilisées, implémentation en hardware de fonctions critiques en terme de performances, ...
# Information = néguentropie
Posté par jmsauvage . Évalué à 10.
Ce sont deux questions différentes et pas forcément liées.
On considère que l'information est de la néguentropie. Voir la page wikipédia (celle en anglais -- neguentropy -- est mieux faite que la fr) ou mieux, le livre de Léon Brillouin : La science et la théorie de l'information (1956, ed 2000) où la démonstration est faite (un peu plus poussé que les analogies avec la formule de Boltzmann avancées par Shannon).
Cette démonstration part du Démon de Maxwell qui devait trier un gaz composé de deux types de molécules de façon à ce que toutes les molécules de chaque type se retrouvent dans deux enceintes fermées distinctes. La démonstration montre que le Démon doit "Informer" chaque molécule pour la placer dans la bonne enceinte. Comme le système fermé constitué par le gaz dans les deux enceintes devient ordonné et que les molécules ne sont plus uniformément et aléatoirement réparties, son entropie diminue. Donc, le fait d'ajouter de l'information revient à diminuer l'entropie du système. C'est pour cela que "entropie négative" contracté en "néguentropie" a été employée pour l'information.
A noter, l'élaboration de la Cybernétique par Norbert Wiener s'appuie largement sur la néguentropie.
Concernant la transformation de l'information, elle est d'un autre type logique que l'information elle-même (comme x par rapport à f(x)).
L'information a toujours un support physique (matière, énergie). On le déduit de la définition de l'information par Gregory Bateson : "une différence qui crée une différence". On ne peut détecter l'information que par contraste avec l'absence d'information.
Dans les processeurs, il y a modification d'état du support de l'information pour modifier l'information (on modifie la différence pour créer une nouvelle différence). Les limites et paramètres sont ceux des capacités de modification physique du support, elles ne dépendent pas de l'information elle-même. C'est pour ça que les recherches se portent sur d'autres supports physiques d'information que le silicium (photons, nanotubes, molécules organiques, cristaux divers...).
L'énergie nécessaire à une tranformation d'information se calculera à partir des propriétés physiques du processeur. Je suppose qu'elle varie selon l'emplacement physique à l'intérieur du processeur, du délai depuis le dernier changement d'état, des états des circuits adjacents, etc.
# Toujours la même histoire...
Posté par jeffcom . Évalué à 10.
# zéro ?
Posté par Nicolas Boulay (site web personnel) . Évalué à 4.
Dans un procédés cmos, il y a des fuites globals d'un peut partout. Forcément, des isolants de quelques atomes d'épaisseurs, c'est pas top.
Ensuite, le principe même du cmos, entasse des charges électrique sur une grille pour faire basculer son état. Cette accumulation devient une capacité parasite dont la charge fini par être évacuer. Donc, plus elle est petite mieux c'est. (sauf pour la DRAM, puisque c'est justement le point mémoire).
Donc, si tu fais des transistors avec une capacité parasite proche de zéro, des fils sans résitance (supraconducteurs) et sans fuite, tu pourrais théoriquement faire des cpus avec une conso de zéro.
"La première sécurité est la liberté"
[^] # Re: zéro ?
Posté par gyhelle . Évalué à 3.
Perte ou pas perte j'ai du mal à croire qu'on peut traiter et transmettre de l'information sans apport d'énergie. il faut bien faire passer les transistors d'un état à un autre.
[^] # Re: zéro ?
Posté par Matthieu Moy (site web personnel) . Évalué à 3.
Tout ça, c'est des mouvements d'électrons, et les électrons, ils bougent pas tout seuls ...
[^] # Re: zéro ?
Posté par Rin Jin (site web personnel) . Évalué à 6.
[^] # Re: zéro ?
Posté par benoitv . Évalué à 2.
De façon globale, il sera possible de calculer sans perdre d'energie - ou plutot sans modifier l'entropie.
[^] # Re: zéro ?
Posté par Aldoo . Évalué à 3.
C'est la même idée que l'expérience de pensée du démon de Maxwell.
On se dit que rien n'interdit a priori d'"informer" les molécules qu'elles doivent aller dans une enceinte plutôt que l'autre avec une énergie qui tend vers zéro, et à la fin on en arrive à contredire le second principe de la thermodynamique.
D'ailleurs, l'année dernière, j'avais assisté à une présentation intéressante au sujet des limites physiques théoriques des calculateurs. Il faudrait que je retrouve la source.
[^] # Re: zéro ?
Posté par Nicolas Boulay (site web personnel) . Évalué à 3.
Ce qui fait marché un transistor, c'est le potentiel. Si l'intensité est nul, il n'y a pas de consomation mais il y a tout de même traitement de l'information.
"La première sécurité est la liberté"
[^] # Re: zéro ?
Posté par Aldoo . Évalué à 5.
De plus, ce qui est vrai aux échelles macroscopiques ne peut pas être transposé par bête passage à la limite à l'échelle microsocopique, et en particulier quantique, où in fine c'est là que ça se passe.
(Par exemple, à l'échelle quantique, on sait que tout se passe bizarrement : par exemple gagner en précision sur la mesure de la position d'une particule en fait perdre sur sa quantité de mouvement, et vice-versa. C'est le fameux principe d'indécision d'Heisenberg -> limite dans la quantité d'information pour une particule.)
Enfin, quoiqu'il en soit, si on assimile information et négentropie, les transferts d'information (en particulier les traitements informatiques) sont des transferts d'entropie, phénomène s'accompagnant d'une création globale d'entropie. Si on veut que l'ordinateur reste grosso modo semblable à lui même (régime stationnaire), il est nécessaire que celui-ci augmente l'entropie de son environnement, ce qui se traduit en pratique par un dégagement de chaleur (il doit y avoir d'autres possibilités pour évacuer l'entropie, mais ma thermo remonte à loin). En d'autres termes, l'ordinateur aura "consommé" de l'énergie.
[^] # Re: zéro ?
Posté par olivn . Évalué à 3.
Dans un système fermé, l'entropie doit croître. Si on crée de l'information (de l'organisation), il faut en contre partie créer plus de bordel ailleurs dans le système. Si on acquiert de l'information sans créer d'entropie, on risque de libèrer à nouveau les démons de Maxwell.
[^] # Re: zéro ?
Posté par daggett . Évalué à 1.
http://en.wikipedia.org/wiki/Reversible_computing
http://trappist.elis.ugent.be/~aldevos/projects/computer.htm(...)
À noter justement que les ordinateurs quantiques doivent avoir cette propriété: http://fr.wikipedia.org/wiki/Ordinateur_quantique#Contrainte(...)
[^] # Re: zéro ?
Posté par olivn . Évalué à 1.
Donc, avoir un circuit à "logique réversible" est une condition nécessaire pour avoir un circuit enérgétiquement efficace. C'est tout.
# Entropie, logique réversible, processeur asynchrone et quantique, etc.
Posté par Victor STINNER (site web personnel) . Évalué à 2.
http://www.haypocalc.com/blog/index.php/2007/10/16/79-revers(...)
Rouvrir un journal serait peut-être plus intéressant, mais je n'ai pas envie de traduire la syntaxe Dotclear en syntaxe linuxfr...
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