Prírodou inšpirované algoritmy

HAL a jeho paralelizmus

HAL a paralelizmus

HAL sa vyvinul prakticky z nuly, aby využil masívny paralelizmus. Ten je veľmi žiadúci, pretože zvyšuje výkon.

Genetické algoritmy sú typický príklad schopnosti využívať masívny paralelizmus počítačov. Pre organizmy je bežné mať ich fitnes (telesnú zdatnosť) ohodnotenú s väčšou nezávislosťou každej jednej a len keď sa organizmy rozmnožujú, je informácia prenášaná medzi nimi navzájom.

HAL na rozdiel od genetických algoritmov prenáša stupeň možností paralelizmu do extrémov. Mnoho genetických techník "umelého života" sa historicky berie ako miesto v pamäti počítačových programov vo forme počítačového kódu (obyčajne vytvoreného byť robustným tak veľmi, ako je to len možné). Nasadenie HAL na počítače dnešnej doby by znamenalo výrazné zvýšenie ich výkonu.

HAL však nebol navrhnutý, aby bežal na „bežných strojoch“ modernej doby. Ich výkon je biedny obmedzenosťou zariadenia, stroja. Bol vyvinutý na realizáciu úplne iného typu výpočtového „stroja“.

Výhody paralelizmu

Organizmy sú denne postavené tvárou tvár rôznym problémom. V porovnaní s tradičnými von-Neumanovskými počítačmi sú však prispôsobené riešiť tieto problémy efektívnejšie a s výrazne väčším paralelizmom.

Procesy, ktoré majú byť úspešne rozdelené paralelnými procesnými technikami sú často charakterizované veľkým objemom vstupných dát, veľkým objemom výstupných dát a často oboma. Problémy s týmito charakteristikami majú často jednoduché, prevažne nezávislé procesné kroky, ktoré majú byť aplikované na dáta.

Problémy, ktoré by sa dali riešiť lepšie pomocou paralelizmu ako pomocou tradičných sériových CPU zahŕňajú:

• základné počítačové techniky triedenia
• rýchle Fourierove transformácie
• enkryptovanie
• dekryptovanie
• kompresia
• dekompresia

Využitie lepšieho paralelizmu na reálnych aplikáciách môžeme využiť, ak chceme zdokonaliť:

• obrazové a video spracovanie
• spracovanie reči
• spracovanie rukopisu
• optické charakterové rozpoznávanie
• robotické hry
• umelú inteligenciu
• simuláciu virtuálneho prostredia

Výstup HAL

HAL nedáva na svojom výstupe paralelné programy, jeho výstup je niečo ako elektronický obvod, okruh. Cieľom HAL je štvorcový, výpočtovo univerzálny celulárny automat.

Z dôvodu podobnosti výstupu, ktorý buduje v tvare elektrického obvodu, je veľmi zaujímavé, že ciele HAL hardware sa podobajú tomu, čo človek, ktorý modeluje elektrické obvody momentálne používa: FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), čo v preklade znamená programovateľné hradlové polia.