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风险-收益分析:理性投资的理论与实践(第2卷)全文阅读

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计算:过去、现在和未来

书籍名:《风险-收益分析:理性投资的理论与实践(第2卷)》    作者:哈里·马科维茨
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摩尔(Moore,1965)曾做出如下异想天开的预测:

在(半导体)技术的演进中,在任意给定时刻,都有一个最低成本。目前,当每个电路都使用50个元件时,就达到了最低成本……

如果我们展望未来5年,成本变化的轨迹表明,每个元件的最低成本,预计可在每个电路使用大约1000个元件时达到……

在更长的时期,增长率更加不确定,尽管没有理由认为,至少在10年的时间里,它不会保持基本不变。这意味着到1975年,每一个具有最低成本的集成电路上的元件数将达到65000个。

这个大胆的预测演变为摩尔定律。粗略地讲,该定律指出,计算机的性能(比如时钟频率)大约每两年就翻一番(“两年”这个估计值来自摩尔在2006年的回顾中对之前估计值的修正)。摩尔定律经久不衰。有关终将减慢计算机性能增长率的终极物理障碍是否存在及其何时生效的争论年复一年。

快进到富勒和米利特报告(Fuller and Millett,2011)。这是由美国国家研究院(National Academies)国家研究委员会(National Research Council)组成的一个委员会撰写的报告。国家研究院是“国家科学、工程和医学方面的顾问”,由美国国家科学院(National Academy of Sciences)、美国国家工程院(National Academy of Engineering)和美国医学研究所(Institute of Medicine)组成。委员会的任务是研究计算性能的未来:穷途末路还是更上一层楼?委员会的成员由大约12个来自学术界和行业的代表组成,包括来自美国超微半导体公司(Advanced Micro Devices,AMD)、亚德诺半导体技术有限公司(Analog Devices Inc.,ADI)、英伟达公司(NVIDIA Corporation)、英特尔公司(Intel Corp.)、威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)、斯坦福大学(Stanford University)、得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)和加州大学伯克利分校(University of California,Berkeley)等机构的代表。其他向委员会汇报的专家来自例如卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)、谷歌有限公司(Google Inc.)、美国国家科学基金会(National Science Foundation)、德州仪器(Texas Instruments)、伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)、马里兰大学(University of Maryland)、微软(Micro-soft)、麻省理工学院(MIT)、密歇根大学(University of Michigan)和弗吉尼亚大学(the University of Virginia)。还有12个左右来自类似机构的专家是评审人。这种第三层专业知识的目的是“提供坦诚和批评性的评论,帮助委员会撰写出尽可能可靠的公开报告,以确保报告符合机构客观、清楚和物有所值的标准”。委员会的结论和建议在报告第1~3页的摘要中给出,包括:

唯一可预见的持续提升性能的方法,是将并行的硬件与并行的软件相匹配,并确保新的软件在不同代的并行硬件上是可移植的。在特定领域,比如某些科学应用程序、商业搜索和交易应用程序,在软件方面取得了切实的进展。勇敢的程序员可以利用大量并行结构、特定领域语言的发展和有力的抽象来隐藏复杂性。然而,这些发展无一能够起到全面支持并行硬件编程的作用,而后者对于确保下一个20年并行硬件对社会的影响与过去半个世纪一样好是必不可少的。

如在前面已经部分指出并且稍后将进一步指出的,我的观点是,至少就模拟程序或决策支持系统而言,委员会所寻求的“对并行硬件编程的全面支持”,可由如下的发展来提供:

◆SIMSCRIPT M;

◆相关的非程序性可执行模型说明符;

◆不断增加的特殊数据结构如树(trees)、网络(networks)和稀疏矩阵的库,加上处理这些库的例行程序和命令;

◆现代优化程序编译器的依存关系分析。

在介绍这些工具怎样实现期望目标的详情之前,先对世界上最成功的并行计算机的某些特征进行回顾。



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