2020/08/08

Edurne Larraza Mendiluze
EHUko Informatika Fakultateko irakasle eta ikerlaria
Konputagailuen arkitekturak ba al dauka zerikusirik adimen artifizialarekin?

Konputagailuek oso erraz banandu daitezkeen bi alderdi dauzkate, hardwarea eta softwarea deritzenak. Softwarea programei esaten zaie, konputagailuaren atal fisikoei, hardwareari, nola funtzionatu behar duen adierazten diotenak. Hardwarea, ordea, konputagailuen alderdi fisiko eta ukigarriari deritzo, kableak, plaka elektronikoak, eta abar. Konputagailuen arkitekturan, hardwarea eta horren antolaketa aztertzeaz gain, hardware horri etekin handiena nola atera ere aztertzen da.

Hardwarearen antolaketa konputagailu gehienetan berdina izan da 1945. urtetik. Orduan, John Von Neumannek datuak eta programak memoria berean gorde zitezkeela pentsatu eta konputagailuen arkitektura proposamen bat egin zuen, oraindik ere gaur egun gehien erabiltzen dena. Bost atal nagusi ditu: unitate aritmetiko logikoa, kontrol unitatea, memoria, sarrera/irteerako azpisistema eta busak. Lehen hirurek Prozesu Unitate Zentrala (PUZ edo CPU ingeleseko sigletatik) osatzen dute. Sarrera/irteera azpisistemak, berriz, PUZ eta kanpoaldearekiko konexioa gauzatzen du, hau da, pantailak, teklatuak, saguak, bozgorailuak... osatzen dute. Busak, azkenik, agindu eta datu guztiak leku batetik bestera garraiatzeko erabiltzen den bidea dira.

Hardwarearen eta softwarearen artean software berezi bat egoten da, sistema eragilea. Sistema eragilearen helburu nagusia da hardwarea egoki kudeatzea, horrela erabiltzaileek, eta kasu askotan programatzaileek ere, ez dute hardwarearen zehaztasunik ezagutu behar konputagailua maneiatzeko edota programatzeko. Programazioaren ikuspuntutik, egin beharrekoak ez badu eskakizun berezirik, horrek funtziona dezake; aldiz, errendimendu altuko beharrak daudenean, orduan arkitektura aukerak aztertu behar izaten dira.

Horixe da, besteak beste, adimen artifizialaren kasua. Adimen artifizialak kalkulu behar handiak izaten ditu. Batzuetan, agindu bera askotan errepikatu behar da datu ezberdinen gainean; beste batzuetan, agindu asko exekutatu behar dira aldi berean; gehienetan, erabili beharreko datu kopurua izugarri handia da eta horrek eskatzen du barne memoria oso handia izatea; oro har, beharrak adimen artifizial tekniken arabera aldatzen joaten dira, eta arkitekturak ez baditu baldintza zehatz horiek betetzen, programa bat exekutatzeko behar den denbora ikaragarria izan daiteke, edo hori baino okerrago, programa ezin exekutatzera irits daiteke.

Softwarearen eta hardwarearen lankidetza estu hori dela eta, interesgarria da Alan Kayren honako aipu hau: «Softwarea serioski hartzen dutenek beren hardwarea garatu beharko lukete». Eta hori ezinezkoa bada ere, behintzat existitzen diren arkitekturen artean behar bakoitzari gehien gerturatzen zaiona aukeratzeko gaitasuna izatea komeni da.

Gaur egun puri-purian dagoen gaia izanik eta aztertzen edo erabiltzen ari diren adimen artifizialeko teknikak horrenbeste izanik, oso zaila da esatea zein arkitektura izan daitekeen adimen artifizialerako egokiena, baina ez dirudi horren zaila ulertzea oinarrizko arkitekturak ezagutzea eta oinarrizko horietatik hobekuntzak nola lor daitezkeen jakitea garrantzitsua dela eta, bat edo beste aukeratzeak, eragin handia izan dezakeela adimen artifizialeko programen exekuzioan. Ez dut, beraz, arkitektura baten edo bestearen alde egingo, baina aprobetxatuko dut PUZekin batera gure artean denbora asko daramaten konputagailu batzuk aurkezteko. Superkonputagailuak. Kalkulu behar handiak dituzten aplikazioen paralelizaziorako oso egokiak dira; izan ere, konputagailu kopuru itzelez osatutako makina handiak dira.

Katalunian dago gertuen daukagun superkonputagailua, MareNostruma, eta oraintxe covid-19ari aurre egiteko erabakiak hartzeko sistema baten bila datu bilketa eta analisi prozesu batean erabiltzen ari dira. Konputagailu horrek eliza oso bat betetzen du eta gure etxeko konputagailuetan dauden PUZen antzeko milakaz (150.000 inguru) osatuta dago. Urrutitik bisitatzea posible da orain, esteka hau erabilita: http://www.bsc.es/visita-virtual. Ez galdu aukera 2017an superkonputagailu politenaren saria irabazi zuena ikusteko! •