Ko je bio Alan Turing i zašto njegovo ime danas nosi NVIDIA arhitektura?

Alan Turing bio je britanski matematičar, logičar i jedan od najvažnijih ljudi u istoriji računarstva.

Njegovo ime danas se vezuje za teoriju računanja, nastanak modernog računarstva, veštačku inteligenciju, razbijanje nemačke Enigma šifre tokom Drugog svetskog rata, ali i jednu od najvažnijih NVIDIA GPU arhitektura.

Malo je ljudi čije se ime može povezati sa toliko različitih oblasti moderne tehnologije.

Tokom Drugog svetskog rata Alan Turing radio je u britanskom centru za kriptoanalizu Bletchley Park, gde je bio deo tima koji je pokušavao da dešifruje nemačke vojne poruke zaštićene Enigma sistemom.

Najpoznatiji je po radu na metodama i elektromehaničkoj mašini Bombe, koja je pomagala u pronalaženju dnevnih podešavanja Enigma mašina i značajno ubrzavala dešifrovanje poruka.

Važno je reći da Turing nije sam slomio Enigmu. Poljski matematičari i kriptografi su još pre početka rata napravili ključne pomake u razumevanju Enigma sistema, a britanski tim u Bletchley Parku njihov rad je dalje razvio i prilagodio za masovnu obradu nemačkog vojnog saobraćaja.

Upravo taj deo njegove biografije pokazuje koliko je Turing bio ispred svog vremena. Radio je na spoju matematike, logike i mašina u periodu kada moderni računari još nisu ni postojali.

Njegov rad na Enigmi nije bio samo važan deo ratne istorije. Bio je i primer koliko snažan može biti spoj matematičke ideje, algoritma i mašine koja taj postupak izvršava.

Turingova mašina

Još tridesetih godina 20. veka Turing je opisao apstraktni model računara koji danas poznajemo kao Turingova mašina.

Ideja je bila jednostavna, ali revolucionarna.

Ako se neki problem može svesti na niz preciznih koraka i pravila, mašina može da izvršava te korake.

Iz tog koncepta razvila se čitava teorija računarstva.

Turingova mašina nije bila računar kakav danas poznajemo, već teorijski model koji je pomogao da se objasni šta algoritam zapravo jeste i šta računar može da uradi.

Da li se Turingova ideja i danas koristi?

Da.

Ne u smislu da današnji računari izgledaju kao njegova zamišljena mašina sa trakom i glavom za čitanje, već u smislu da je osnovni princip programabilnog računanja ostao isti.

Današnji procesori, serveri, superračunari i AI sistemi i dalje izvršavaju formalno definisane instrukcije.

Turingova mašina se i danas koristi kao osnovni teorijski model kada se objašnjava šta računar može da izračuna, koji problemi mogu da se reše algoritmom i gde postoje granice izračunavanja.

Turing i početak ozbiljnog razmišljanja o veštačkoj inteligenciji

Turing je bio među prvim ljudima koji su ozbiljno postavili pitanje:

Mogu li mašine da misle?

Godine 1950. objavio je rad koji je postao jedan od najpoznatijih tekstova u istoriji veštačke inteligencije.

U njemu je predložio metod koji je kasnije postao poznat kao Turingov test.

Ideja je bila da čovek razgovara sa sagovornikom bez vizuelnog kontakta.

Ako ne može pouzdano da utvrdi da li razgovara sa čovekom ili mašinom, mašina je pokazala ponašanje koje se može smatrati inteligentnim.

Danas se AI procenjuje na mnogo složenije načine, ali je Turingov test ostao jedan od najpoznatijih simbola razvoja veštačke inteligencije.

Zašto je NVIDIA svoju arhitekturu nazvala Turing?

Kada je NVIDIA 2018. godine predstavila novu GPU arhitekturu, nazvala ju je Turing, upravo po Alanu Turingu.

To ime nije izabrano slučajno.

Ta generacija označila je trenutak kada je NVIDIA pokušala da spoji tri veoma važne oblasti:

klasičnu grafikuklasičnu grafiku

ray tracingray tracing

veštačku inteligencijuveštačku inteligenciju

Turing je bio arhitektura koja je praktično postavila temelje modernog RTX pristupa.

Prva RTX generacija

Sa Turing arhitekturom pojavila se GeForce RTX 20 serija.

Najpoznatiji modeli bili su RTX 2080 Ti, RTX 2080 i RTX 2070.

Ono što ih je razlikovalo od prethodnih generacija nije bila samo veća sirova snaga.

NVIDIA je u GPU dodala posebne hardverske jedinice namenjene novim vrstama obrade.

To su bila RT jezgra i Tensor jezgra.

Šta su RT jezgra?

RT jezgra namenjena su ubrzavanju ray tracing operacija.

Ray tracing pokušava da simulira način na koji svetlost putuje kroz scenu.

Na taj način moguće je dobiti realističnije:

refleksije

senke

osvetljenje

prelamanje svetlosti

kontakt između svetla i materijala

Pre Turinga, ray tracing se mnogo više vezivao za filmski rendering i veoma zahtevne offline procese.

Sa RTX generacijom NVIDIA je pokušala da ga uvede u real time gaming.

Šta su Tensor jezgra?

Tensor jezgra namenjena su ubrzavanju određenih AI i machine learning operacija.

Njihovo prisustvo u gaming grafičkim karticama u to vreme bilo je veoma značajno.

GPU više nije bio zamišljen samo kao uređaj koji iscrtava piksele.

Počeo je da dobija sve važniju ulogu u AI obradi.

Upravo iz tog pravca razvile su se tehnologije kao što je DLSS.

DLSS je jedan od najvažnijih naslednika Turing generacije

DLSS je skraćenica za Deep Learning Super Sampling.

Ideja je da grafička kartica ne mora svaki piksel da renderuje klasičnim putem u punoj rezoluciji.

AI može da pomogne u rekonstrukciji finalne slike.

Prve verzije DLSSa nisu bile savršene, ali je osnovna ideja bila veoma važna.

Danas su AI tehnike postale jedan od ključnih delova moderne grafike.

To pokazuje koliko je Turing bio važan kao početak jednog potpuno novog pravca.

Turing je promenio ideju šta GPU treba da radi

Pre Turing generacije većina korisnika grafičku karticu je posmatrala prvenstveno kroz gaming performanse.

Koliko FPSa daje?

Koliko je brža od prethodne generacije?

Koliko dobro radi u 1080p ili 4K rezoluciji?

Sa Turingom se pojavilo drugačije pitanje.

Šta još GPU može da radi?

Odgovor je bio mnogo širi:

AI obradaAI obrada

ray tracingray tracing

renderingrendering

simulacijesimulacije

neuronske mreženeuronske mreže

profesionalna vizuelizacijaprofesionalna vizuelizacija

video obradavideo obrada

Turing je bio jedan od trenutaka kada je grafička kartica počela da se posmatra kao mnogo više od uređaja za gaming.

Da li se ono što je NVIDIA uvela sa Turingom koristi i danas?

Da, i to veoma mnogo.

RT jezgra se i dalje koriste u modernim RTX grafičkim karticama za ubrzavanje ray tracinga.

Tensor jezgra se i dalje koriste za AI funkcije.

DLSS se i dalje razvija i postao je mnogo napredniji nego u prvoj generaciji.

Današnje NVIDIA grafičke kartice koriste nove generacije RT i Tensor jezgara, ali je osnovni pravac postavljen upravo sa Turing arhitekturom.

Zato Turing nije bio samo eksperiment jedne generacije.

Bio je početak koncepta koji NVIDIA koristi i danas.

Jedna zanimljiva stvar, nisu sve Turing kartice bile RTX

Ovo mnogi zaboravljaju.

NVIDIA GTX 16 serija takođe je koristila Turing arhitekturu.

To znači da su modeli poput GTX 1660 bili zasnovani na Turing dizajnu, ali nisu imali isti RT i Tensor hardver kao RTX modeli.

Zato Turing nije bio sinonim samo za RTX 20 seriju.

Bio je mnogo šira GPU arhitektura.

Turing i profesionalna grafika

Još jedna zanimljivost je da Turing od početka nije bio namenjen samo gamingu.

Profesionalni Quadro RTX modeli bili su važan deo cele priče.

Ray tracing i AI ubrzanje imali su veliki potencijal za:

3D modelovanje3D modelovanje

arhitekturuarhitekturu

renderingrendering

industrijski dizajnindustrijski dizajn

vizuelizacijuvizuelizaciju

simulacijesimulacije

video produkcijuvideo produkciju

Zato je Turing posebno važan i u kontekstu profesionalnih radnih stanica.

Zašto je ime Alan Turing bilo savršeno za ovu arhitekturu

Možda je najzanimljivija upravo simbolika imena.

Alan Turing je postavio neke od temelja teorijskog računarstva.

Bio je jedan od prvih ljudi koji su ozbiljno razmišljali o tome da li mašine mogu da pokazuju inteligentno ponašanje.

Decenijama kasnije, njegovo ime dobila je GPU arhitektura koja je u mainstream grafičke kartice donela specijalizovani AI hardver.

To je veoma jaka istorijska paralela.

Čovek koji je pitao Mogu li mašine da misle? dao je ime arhitekturi koja je pomogla da AI postane sastavni deo modernih grafičkih procesora.

Od Turinga do današnjih RTX generacija

Posle Turinga stigle su nove NVIDIA arhitekture.

Svaka sledeća generacija nastavila je da unapređuje ray tracing, AI obradu i RTX tehnologije.

Menjale su se performanse, proizvodni procesi, količina memorije i mogućnosti, ali je osnovna ideja ostala ista.

GPU više nije samo uređaj za prikaz grafike.

On je danas važan za gaming, AI, rendering, arhitekturu, video obradu, simulacije i veliki broj profesionalnih zadataka.

Turingovo nasleđe i danas živi u računarima

Alan Turing nikada nije mogao da vidi savremeni GPU, ray tracing ili današnje AI modele.

Ipak, mnoge ideje koje je postavio i danas su deo osnove računarskih nauka.

A činjenica da je NVIDIA jednu od svojih najvažnijih arhitektura nazvala upravo po njemu pokazuje koliko je njegov uticaj veliki.

Turingovo ime danas postoji i u teoriji računanja i u istoriji moderne grafike.

Jedno pripada korenima računarstva.

Drugo pripada savremenom GPU svetu.

Ali oba imaju nešto zajedničko.

Predstavljaju ideju da računar može da radi mnogo više nego što je u tom trenutku izgledalo moguće.

Od 1995. pratimo kako se računari menjaju

Miokomp prati razvoj računarskog hardvera još od 1995. godine.

Od prvih ozbiljnijih 3D grafičkih akceleratora do današnjih RTX sistema za gaming, arhitekturu, rendering i AI, način na koji koristimo grafičke kartice potpuno se promenio.

Danas izbor grafičke kartice više nije samo pitanje količine memorije ili FPSa.

Važno je znati za koje programe se koristi računar, da li je namenjen gamingu, renderingu, video produkciji, arhitekturi ili AI radu.

Tehnologija se menja, ali jedno pravilo ostaje isto.

Prava konfiguracija je ona koja odgovara načinu na koji ćete računar zaista koristiti.Prava konfiguracija je ona koja odgovara načinu na koji ćete računar zaista koristiti.