นักวิทยาศาสตร์และซูเปอร์คอมพิวเตอร์จะทำให้น้ำทะเลเป็นน้ำดื่มได้อย่างไร

การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลถือเป็นความท้าทายอย่างยิ่ง แม้ว่านักวิจัยอาจจะมีคำตอบ แต่ก็ต้องอาศัยพลังในการประมวลผลอันมหาศาล

Rene Chun

Aleksandr Noy มีโครงการที่ยิ่งใหญ่สำหรับเครื่องมือขนาดเล็กนิดเดียว Noy เป็นนักวิทยาศาสตร์เพื่อการวิจัยจาก Lawrence Livermore National Laboratory ที่ทุ่มเทเวลาส่วนใหญ่ในการทำงานไปกับการคิดค้นสูตรการแปรผันของเหลวที่เรียกว่า "การผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล" ซึ่งก็คือการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลนั่นเอง สิ่งที่เขาใช้คือท่อนาโนคาร์บอน ในปี 2006 Noy ได้ประกาศว่าเขาเชื่อมั่นในทฤษฎีอันสุดโต่งที่ว่าท่อนาโนซึ่งเป็นกระบอกขนาดจิ๋วที่มองเห็นได้ผ่านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น สามารถทำหน้าที่เป็นตัวกรองในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับว่าท่อนั้นกว้างแค่ไหน โดยปากท่อจะต้องใหญ่พอที่จะให้โมเลกุลน้ำไหลผ่านไปได้ แต่ก็ต้องเล็กพอที่จะกันไม่ให้อนุภาคเกลือขนาดใหญ่ผ่านเข้าไป ซึ่งจะทำให้น้ำทะเลดื่มไม่ได้ การนำท่อนาโนคาร์บอนมารวมกันอาจทำให้เราได้เครื่องผลิตน้ำดื่มสะอาดที่มีประสิทธิภาพที่สุดในโลก

ท่อคาร์บอนนาโนมีขนาดเล็กแค่ไหน

ความกว้างเท่าเส้นใยแมงมุม

4,000 นาโนเมตร

ท่อนาโนคาร์บอน 50 ท่อ

แต่ละท่อขนาด 0.8 นาโนเมตร

เพื่อนๆ นักวิจัยของ Noy ที่ห้องทดลองต่างคิดว่าไอเดียนี้เป็นไปไม่ได้ Noy กล่าวว่า “เรานึกภาพแทบไม่ออกเลยว่าน้ำจะผ่านท่อขนาดเล็กมากแบบนั้นได้อย่างไร” แต่ถ้าทฤษฎีท่อนาโนเป็นจริงขึ้นมา เราจะได้ประโยชน์มหาศาล หลายภูมิภาคในโลกกำลังเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนน้ำดื่ม ผู้คน 1,200 ล้านคนซึ่งนับเป็น 1 ใน 6 ของประชากรโลกอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่ขาดแคลนน้ำ การผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลจะช่วยแก้ปัญหานี้ได้ แต่โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ในปัจจุบันต้องใช้พลังงานมหาศาล (ซึ่งหมายถึงเงินทุนจำนวนมาก) ในการให้ความร้อนน้ำทะเลหรือส่งน้ำทะเลเข้าตัวกรองที่มีการทำงานซับซ้อน ถ้าตัวกรองจากท่อนาโนใช้ได้ผล ปัญหาการขาดแคลนน้ำก็อาจลดลงอย่างมาก

ทีมของ Noy ได้ทดลองการกรองอย่างง่ายๆ และปล่อยการทดลองทิ้งไว้ข้ามคืน ในตอนเช้า ผู้ช่วย 2 คนพบว่ามีน้ำนองอยู่บนพื้นห้องทดลอง เนื่องจากมีน้ำซึมออกมาจากท่อนาโนอย่างรวดเร็วมากจนล้นออกมาจากอ่างเก็บน้ำเล็กๆ ที่ตั้งไว้รองของเหลว นักวิจัยยืนยันในภายหลังว่าอัตราการไหลของน้ำผ่านท่อนาโนนั้นสูงกว่าอัตราการไหลในตัวกรองที่ใช้ในโรงงานผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลปัจจุบันถึง 6 เท่า

น้ำที่ล้นออกมาอาจไม่ได้มากมาย แต่ก็เป็นการค้นพบครั้งที่ยิ่งใหญ่ที่สุดครั้งหนึ่งในชีวิตการทำงานของ Noy เขาบอกว่า “การทดลองเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นเพราะไม่มีใครรู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้น” แม้ว่าตอนนี้ทุกคนจะรู้ผลลัพธ์แล้ว แต่ก็ยังมีความท้าทายที่ยิ่งใหญ่รออยู่ ซึ่งอาจจะก้าวข้ามไปได้หากมีพลังคอมพิวเตอร์ที่มากพอ

โชคดีที่นักวิทยาศาสตร์กำลังจะสร้างสิ่งที่เรียกว่าคอมพิวเตอร์ระดับ Exascale (ซึ่งในกรณีของ Google ระบบนี้น่าจะมาจาก เครื่องหลายๆ เครื่องมาเชื่อมต่อกันในระบบคลาวด์) คอมพิวเตอร์ระดับ Exascale จะทำให้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทรงพลังที่ใช้กันทุกวันนี้กลายเป็นของเด็กเล่นไปเลย พลังการประมวลผลขั้นสูงนี้จะเป็นทรัพยากรที่สำคัญของนักวิจัยที่กำลังหาทางทำให้ท่อนาโนใช้เป็นตัวกรองน้ำในระดับที่ใหญ่ขึ้นได้ ท่อเหล่านี้ตลอดจนโมเลกุลที่ไหลผ่านท่อล้วนมีขนาดเล็กเกินกว่าจะศึกษา และการทดสอบตัวแปรที่หลากหลายทางกายภาพก็เป็นเรื่องยากและใช้เวลานาน แบบจำลองคอมพิวเตอร์ระดับ Exascale จะทำให้เราเข้าใจท่อเล็กๆ เหล่านี้ได้ดียิ่งขึ้น ซึ่งจะช่วยเร่งระยะเวลาในการวิจัยการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลโดยใช้ท่อนาโน เทคโนโลยีนี้จะช่วยเราแก้ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่มีความท้าทายที่สุดในปัจจุบันเลยก็ว่าได้

ความหวังจากพลังของคอมพิวเตอร์ระดับ Exascale

ความเร็วที่มากขึ้นจะช่วยเอาชนะปัญหาที่ไม่น่าจะแก้ได้และนำไปสู่การค้นพบที่ยิ่งใหญ่

  • รูปการค้นพบตัวยา
    การค้นพบตัวยา

    จะเป็นอย่างไรถ้าเราสามารถดูการผสมตัวยาเป็นล้านล้านแบบ เพื่อหายารักษาที่สร้างขึ้นมาให้เหมาะกับคนทุกคนได้

  • Weather forecasting image
    การพยากรณ์อากาศ

    นักอุตุนิยมวิทยาสามารถประมวลผลข้อมูลมากมายออกมาเป็นการประกาศเตือนภัยล่วงหน้า 4 สัปดาห์ สำหรับประชาชนที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศรุนแรง

  • รูปการแปลภาษา
    การแปลภาษา

    การแปลภาษาแบบเรียลไทม์จะกลายเป็นฟีเจอร์พื้นฐานในสมาร์ทโฟน

สำหรับคนที่ ไม่คุ้นเคยกับศัพท์ของเด็กเนิร์ด คอมพิวเตอร์ระดับ Exascale นี้หมายถึงพลังการประมวลผลมหาศาลจากซูเปอร์คอมพิวเตอร์รุ่นต่อไป เครื่องระดับ Exascale จะทำการคำนวณได้ล้านล้านล้านครั้งต่อ 1 วินาที ซึ่งมีประสิทธิภาพกว่า Sunway TaihuLight คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในปัจจุบันจากประเทศจีนถึง 11 เท่า พลังการประมวลผลของ Exascale นั้นจะเทียบเท่ากับแล็ปท็อปประมาณ 50 ล้านเครื่องเชื่อมต่อกัน

หลายประเทศทั่วโลกกำลังแข่งกันสร้างเครื่อง Exascale เครื่องแรกของโลก ซึ่งจะทำให้นักวิทยาศาสตร์กลับไปทำการวิจัยได้ทุกเรื่อง ไม่ว่าจะเป็นฟิสิกส์ทฤษฎีหรือการพยากรณ์อากาศในระยะยาว แต่งานวิจัยอย่างการทำความเข้าใจท่อนาโนของ Noy น่าจะเป็นโครงการแรกๆ ที่แสดงถึงประโยชน์ของคอมพิวเตอร์ที่มีพลังมากขึ้น

George Dahl นักวิทยาศาสตร์เพื่อการวิจัยจากทีม Google Brain กล่าวว่า “พลังการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นจะเป็นประโยชน์อย่างสูงต่อวัสดุศาสตร์ การค้นพบตัวยา และเคมี” Dahl อธิบายต่อว่าสาขาการวิจัยต่างๆ เหล่านี้ต้องอาศัยการสร้างโมเดลของโมเลกุลด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นการทำงานที่อาศัยพลังในการประมวลผลอย่างมาก Dahl บอกว่า “การคำนวณแต่ละโมเลกุลหรือสสารทุกๆ ตัวที่จะวิเคราะห์นั้นใช้เวลานานมาก”

เขากล่าวต่อว่า "แต่เรายังมีทางเลือกอื่นอีก" ถ้าเรานำแมชชีนเลิร์นนิง ซึ่งก็เป็นอีกศาสตร์หนึ่งที่ได้รับประโยชน์จากพลังการประมวลผลที่เพิ่มขึ้น มาประยุกต์กับการจำลองระดับโมเลกุล คุณก็จะได้ขุมกำลังที่แรงขึ้นเป็น 2 เท่าเลย “แถมยังเอาแมชชีนเลิร์นนิงมาใช้กับวัสดุศาสตร์เพื่อใช้หาวัสดุใหม่ๆ ได้ด้วย”

นี่คือความก้าวหน้าที่จะนำมาซึ่งตัวกรองน้ำทะเลที่ดีกว่าในราคาที่ถูกลง และนี่ก็ไม่ใช่วิธีเดียวที่คอมพิวเตอร์ระดับ Exascale จะช่วยแก้ปัญหาการขาดแคลนน้ำของโลกด้วย

คอมพิวเตอร์ Exascale จะประมวลผลข้อมูลจำนวนมากได้อย่างง่ายดาย จึงทำให้ระบบมีประโยชน์ต่อโครงการที่กำลังเกิดขึ้นซึ่งวิศวกรของ Google และผู้ร่วมก่อตั้งแพลตฟอร์ม Earth Engine อย่าง Noel Gorelick และ Tyler Erickson ผู้สนับสนุนนักพัฒนาซอฟต์แวร์อาวุโสได้เข้าไปมีส่วนร่วม โดยเป็นโครงการที่มุ่งเน้นการวิเคราะห์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับน้ำสำหรับแพลตฟอร์มดังกล่าว แพลตฟอร์มในระบบคลาวด์จะวิเคราะห์ข้อมูลทางสิ่งแวดล้อมในสเกลระดับโลก เมื่อไม่นานมานี้ Gorelick และ Joint Research Centre ของคณะกรรมาธิการยุโรปได้ร่วมกันพยายามสร้างแผนที่ความละเอียดสูงของพื้นผิวน้ำทั่วโลก ทางทีมอาศัยการดูภาพถ่ายจากดาวเทียมตลอด 30 กว่าปีโดยใช้ข้อมูลของ Earth Engine และจัดทำแผนที่ (และวัดขนาด) วิวัฒนาการของพื้นผิวน้ำของโลกตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา ซึ่งแสดงให้เห็นทะเลสาบที่แห้งกลายเป็นพื้นดินและแม่น้ำที่แห้งขอด ตลอดจนการเกิดพื้นผิวน้ำใหม่ด้วย หากดาวน์โหลดข้อมูลที่จำเป็นภายในครั้งเดียวนั้นต้องใช้เวลาถึง 3 ปีทีเดียว Erickson บอกว่านี่เป็นข้อมูลที่เยอะมากๆ แต่ Exascale จะทำให้ทีมรวบรวมข้อมูลได้มากขึ้นในเวลาที่น้อยลงอย่างมาก เพื่อสร้างแผนที่ที่แม่นยำยิ่งกว่าเดิม

Erickson กล่าวต่อว่า “ถ้าเรามีพลังในการประมวลผลที่มากกว่านี้ เราก็จะใช้แหล่งข้อมูลอื่นๆ ได้อีก" เครื่อง Exascale จะสามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรที่คนชอบมองข้ามอย่าง "นักวิทยาศาสตร์จากทางบ้าน" จะเป็นอย่างไรถ้าเราเปิดให้คนที่มีโดรนที่ถ่ายวิดีโอ HD เข้าถึงโครงการจัดทำแผนที่น้ำได้ เขากล่าวว่า "จะมีปริมาณข้อมูลมหาศาลให้ใช้" เด็กมัธยมที่บังคับโดรน DJI Phantoms เหนือแม่น้ำและบริเวณน้ำกร่อยอาจอัปโหลดวิดีโอใน Google Cloud และด้วยพลังของ Exascale เราก็จัดเก็บไฟล์อ้างอิงตำแหน่งทางภูมิศาสตร์กับแผนที่โลกหลักของ Google อีกทั้งวิเคราะห์และจัดทำให้เป็นแผนที่ดิจิทัลในที่สุด ความเท่าเทียมกันในวงการวิทยาศาสตร์ที่กำลังเกิดขึ้นตอนนี้อาจช่วยการวางแผนการเกษตร การเตรียมรับมือกับอุบัติภัยในภูมิภาค หรือแม้แต่ช่วยติดตามการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศ (เพื่อเป็นการกระตุ้นโครงการในลักษณะเดียวกันนี้ ในปี 2014 Google ได้ประกาศว่าจะบริจาคพื้นที่เก็บข้อมูลในระบบคลาวด์ 1 เพตะไบต์เพื่อเก็บข้อมูลสภาวะอากาศ และการประมวลผล 50 ล้านชั่วโมงร่วมกับ แพลตฟอร์ม Google Earth Engine)

ในส่วนของ Dahl เขากล่าวเสริมว่า แม้ความก้าวหน้าในพลังการประมวลผลจะไม่ช่วยแก้ปัญหาทุกอย่างที่อาศัยการประมวลผล แต่ประโยชน์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดอาจมาจากการใช้งานที่เรายังคาดไม่ถึงก็ได้ และกล่าวเปรียบการค้นพบที่ยังมาไม่ถึงว่าอาจคล้ายกับกล้องจุลทรรศน์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่นำไปสู่การค้นพบใหม่ๆ มากมายที่ช่วยชีวิตผู้คน “บางทีอาจจะมีบางอย่างที่เราไม่คิดว่าจะทำ แต่กลับมีประโยชน์ขึ้นมาก็ได้" เขาเสริมว่า "และสิ่งนั้นอาจทำให้เราสร้างเครื่องมือที่ยิ่งใหญ่เหมือนกล้องจุลทรรศน์ เป็นเครื่องมือชนิดใหม่ที่ก่อให้เกิดการค้นพบอีกมากมาย"

น้ำสะอาดที่ดื่มได้มีเพียง 3 เปอร์เซ็นต์จากทรัพยากรน้ำทั้งโลก

แล้วเราก็เข้าถึงได้เพียงบางส่วนจากทั้งหมดเท่านั้น
จากแหล่งน้ำสะอาดทั้งหมดในโลกนี้ โชคไม่ดีที่เกือบทั้งหมดอยู่ใต้ธารน้ำแข็ง พืดน้ำแข็ง และอยู่ลึกลงไปใต้พื้นโลก

การประมวลผลประสิทธิภาพสูง นั้นมีหน่วยวัดเป็นฟล็อปส์ (FLOPS) หน่วยวัดนี้จะใช้กับเครื่องอะไรก็ได้ ไม่ว่าจะเป็นแล็ปท็อปหรือซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลก ยิ่งฟล็อปส์เยอะก็เท่ากับความเร็วสูงขึ้น ความเร็วสูงขึ้นก็เท่ากับความละเอียดที่สูงขึ้นหรือความสามารถในการมองเห็นสิ่งต่างๆ ได้ละเอียดขึ้น ความละเอียดสูงขึ้นเท่ากับรูปภาพการจำลองคอมพิวเตอร์และการคาดการณ์ที่แม่นยำขึ้นนั่นเอง การประมวลผลที่ทรงพลังนี้จะเป็นประโยชน์มากต่อองค์การบริหารมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศแห่งชาติ (National Oceanic and Atmospheric Administration) ซึ่งใช้คอมพิวเตอร์ในการคาดการณ์รูปแบบสภาพอากาศ การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ และความผิดปกติในมหาสมุทรและแนวชายฝั่ง

ระบบ Exaflop ทำการคำนวณได้ถึง 1018 (ล้านล้านล้าน) ครั้งต่อวินาที

NOAA คาดว่าจะใช้ระบบ Exascale ในช่วงปี 2020 Brian D. Gross รองผู้อำนวยการฝ่ายการประมวลผลประสิทธิภาพสูงและการสื่อสารที่ NOAA กล่าวว่า “เราจะสร้างคำเตือนเรื่องสภาพอากาศที่รุนแรงได้ในระดับที่ละเอียดขึ้น และเมื่อเราสามารถแจ้งได้เร็วขึ้น เราก็ช่วยรักษาชีวิตและทรัพย์สินได้มากขึ้น” นักวิทยาศาสตร์สามารถเตรียมการฟื้นฟูสภาพก่อนที่จะเกิดภัยธรรมชาติที่รุนแรง เช่น เฮอร์ริเคนทำลายล้าง ซึ่งจะช่วยจำกัดความเสียหายและจำนวนผู้เสียชีวิตในภูมิภาคที่ประสบภัย

Gross อธิบายว่าเพื่อให้เห็นภาพระดับพลังการประมวลผล ที่หน่วยงานเคยใช้ระบบ Teraflops ในช่วงปี 2000 (การคำนวณพันล้านล้านครั้งต่อวินาที) ซึ่งติดตามสภาพอากาศได้อย่างแม่นยำในความกว้างเท่ารัฐ 1 รัฐ แต่ทุกวันนี้ระบบใช้ Petaflops (การคำนวณล้านล้านล้านครั้งต่อวินาที) และติดตามสภาพอากาศได้อย่างแม่นยำในความกว้างเท่าทั้งประเทศ คอมพิวเตอร์ Exascale จะช่วยให้ NOAA วิเคราะห์ข้อมูลต่างๆ ได้ละเอียดขึ้น เช่น สร้างแผนที่ของพายุฟ้าคะนองแบบเจาะจงเมืองแต่ละเมืองได้อย่างแม่นยำ ความละเอียดนี้จะทำให้เรามีข้อมูลมากขึ้น ซึ่งจะช่วยแสดงการเคลื่อนตัวและการเปลี่ยนแปลงของพายุทุกรูปแบบ Gross กล่าวว่า “โมเดลที่มีความละเอียดสูงขึ้นจะแสดงระบบสภาพอากาศในระดับที่กว้างขึ้น เช่น การเกิดเฮอร์ริเคน ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งทำให้เราคาดการณ์ฝนตกและติดตามพายุได้ดีขึ้น” พูดง่ายๆ ก็คือ ในอีก 2-3 ปีข้างหน้า ผู้พยากรณ์อากาศจะไม่มีข้อแก้ตัวแล้วถ้าพยากรณ์อากาศในอีก 5 วันข้างหน้าได้ไม่ถูกต้อง และเราก็จะรู้ได้เลยว่าพายุที่รุนแรงจะมาถึงที่ใดและเมื่อใด

คอมพิวเตอร์ระดับ Exascale จะช่วยแก้ปัญหาการขาดแคลนน้ำสะอาดได้

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วขึ้นจะช่วยสนับสนุนนักวิจัยที่กำลังศึกษาตัวกรองที่ใช้แยกเกลือออกจากน้ำทะเลและที่ใช้กรองมลพิษเพื่อเพิ่มจำนวนน้ำดื่มในโลก

การเข้าถึงน้ำสะอาด เป็นความท้าทายที่เกิดขึ้นทั่วโลก ภาวะการขาดน้ำกำลังเกิดขึ้นในหลายพื้นที่ทั่วโลก ไม่ว่าจะที่ชั้นหินอุ้มน้ำที่แหือดแห้งในซาอุดีอาระเบีย หน้าดินที่แตกระแหงในบราซิล ที่ดินการเกษตรที่อุดมสมบูรณ์ของอเมริกา ซึ่งความแห้งแล้งได้แพร่กระจายไปทั่วที่ราบเกรตเพลนส์ ดั่งรอยร้าวบนพื้นถนน รายงานของข่าวกรองของสหรัฐฯ เมื่อปี 2012 สรุปว่าการขาดแคลนน้ำจะรุนแรงถึงขั้นกระทบต่อความมั่นคงของชาติ ภายในปี 2030 คาดว่าความต้องการน้ำสะอาดจะสูงกว่าจำนวนที่มีอยู่จริงในโลกถึง 40 เปอร์เซ็นต์

มองเผินๆ แล้วปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นอย่างอุณหภูมิที่สูงขึ้น ฝนตกน้อยลง ประชากรโลกเพิ่มขึ้น มลพิษ และความยากจน ดูเหมือนเป็นปัญหาที่เราแก้ไขไม่ได้ แต่ Aleksandr Noy ก็ยังมั่นใจว่าเครื่องระดับ Exascale จะช่วยเขาสร้างเยื่อท่อนาโนที่กรองน้ำสะอาดและช่วยชีวิตคนมากมายได้ เขากล่าวว่า “ด้วยพลังคอมพิวเตอร์ที่มากมายขนาดนั้น เราจะทำการจำลองคร่าวๆ ก่อนที่จะไปห้องทดลองได้” "ซึ่งจะช่วยให้เราโฟกัสกับการทดสอบที่จะได้ผลดี” ยังมีอีกหลายอย่างที่เราต้องคิด เราต้องมีค่าวัดที่แม่นยำเพื่อให้น้ำไหลผ่านท่อนาโนซึ่งเรายังไม่ได้ค่านั้น และยังไม่ค้นพบวัสดุเยื่อที่ดีที่สุดที่จะใช้กับชุดท่อนาโน หรือรูปแบบในการจัดเรียงเยื่อดังกล่าว Ramya Tunuguntla นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ทำงานร่วมกับ Noy กล่าวว่า “ในการศึกษาแบบท่อนาโนที่ใช้การจำลองมากมาย ตัวเลขยังมีความคลาดเคลื่อนอยู่” “เราต้องแก้ปัญหานี้ให้ได้” เช่นเดียวกับ Noy เธอคิดว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่แข็งแกร่งกว่านี้จะช่วยยกระดับการวิจัยได้ “ถ้าใช้ Exascale เราก็ทำการจำลองได้นานขึ้นเพื่อเก็บข้อมูลให้มากขึ้นได้”

ในปี 2023 ห้องทดลอง Livermore จะติดตั้งระบบคอมพิวเตอร์ใหม่ ด้วยพลังในการคำนวณที่เร็วกว่าระบบปัจจุบัน 4 ถึง 6 เท่า เครื่องที่มีชื่อว่า Sierra นี้น่าจะเป็นระบบคอมพิวเตอร์สุดท้ายก่อนถึงยุคของ Exascale ที่จะทำให้เรามีภาพความละเอียดสูงสวยๆ ที่มีถึงล้านล้านล้านฟล็อปส์ หรือไม่แน่ ถึงตอนนั้นบางแห่งในโลกอาจมี Exascale แล้วก็ได้ นักวิจัยผู้เชี่ยวชาญรายหนึ่งจาก Livermore กล่าวว่าเครื่อง Exascale เครื่องแรกจะเริ่มปรากฏขึ้นในสหรัฐฯ ช่วงปี 2020 แต่ประเทศจีนซึ่งน่าจะเป็นผู้ชนะในการแข่งขันนี้ กล่าวว่าประเทศของตนจะมีเครื่องต้นแบบภายในปีนี้หรือต้นปีหน้าซึ่งหลายคนเรียกว่าเป็น “ซูเปอร์-ซูเปอร์คอมพิวเตอร์”

Costas Bekas ผู้ชนะรางวัล Gordon Bell Prize 2 ครั้งและผู้เชี่ยวชาญเรื่อง Exascale จากห้องทดลอง IBM Research ในซูริกกล่าวว่า Exascale ไม่ได้เป็นจุดสิ้นสุด เพราะกำลังของคอมพิวเตอร์จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เขาคาดว่าในอนาคต โมเดลคอมพิวเตอร์จะทำให้เราวิเคราะห์จักรวาลได้เหนือระดับโมเลกุลไปเป็นระดับอะตอมเลยทีเดียว

Bekas กล่าวว่า “Exascale จะช่วยให้เราพบคำตอบสำหรับสิ่งที่มีความซับซ้อนมากๆ อย่างการทำงานของท่อนาโนคาร์บอนได้โดยใช้เวลาและพลังงานในระดับที่เหมาะสม” “แต่ Exaflop คงช่วยกู้โลกใบนี้ไม่ได้หรอก เพราะโลกเรามีปัญหาอีกหลายอย่าง แต่ก็น่าจะทำให้โลกน่าอยู่ขึ้นเยอะเลย”

กลับมาที่ Lawrence Livermore ภาพที่เห็นคือ Aleksandr Noy และ Ramya Tunuguntla ใส่เยื่อของท่อนาโนลงในเครื่องทดสอบเซลล์ เปิดสวิตช์ และเก็บข้อมูลเพิ่มเติม ในอีกไม่ช้า พวกเขาและคอมพิวเตอร์ระดับ Exascale อาจเปลี่ยนชีวิตผู้คนหลายพันล้านคน

RENE CHUN เป็นนักเขียนที่อาศัยอยู่ในนิวยอร์ก งานเขียนของเขาตีพิมพ์ในสำนักพิมพ์มากมาย ไม่ว่าจะเป็น The New York Times , The Atlantic , Wired หรือ Esquire

ภาพเคลื่อนไหวโดย Justin Poulsen
ภาพประกอบโดย Matthew Hollister

ดูเพิ่มเติม:

กลับไปด้านบน