Os dados tinham memória suficiente ou “ espaço no disco rígido ”?

Lembro-me de um episódio em Star Trek TNG (provavelmente a primeira temporada) em que Data descreve alguns de seus trabalhos internos. Entre eles, ele lista que está equipado com “12 quatrilhões” de bytes para armazenamento de memória. Se minha matemática estiver correta, isso é 12 petabytes.

Parece-me que é muito curto para a quantidade de dados que ele coleta todos os dias.

Encontrei esta pergunta relacionada:

O Commander Data pode fazer backups ' s de seus programas e memórias com frequência?

No entanto, parece que Data provavelmente não fez backup de nada que aprendeu. Eu me lembro dele dizendo algumas vezes que não esquece nada.

Então esta é a questão: 12 PB é armazenamento suficiente para um andróide como Data (presumindo que nada disso seja ocupado pelo sistema operacional e programas)?


Considere algumas das implicações sobre grandes quantidades de dados neste artigo .


Bem, acabei de encontrar isso que diz que é 800 quatrilhões de bits ! Isso é um pouco mais (trocadilho intencional), mas tenho certeza de que o episódio em que estou pensando disse 12.

Comentários

  • Talvez tenha sido apenas o cache L1? > _ >
  • @fredsbend Para uma escala, o NX-01 ' a memória foi medida em exabytes durante o arco Xindi.
  • O nível de compressão é muito importante neste caso. Se, por exemplo, Soong aprendeu algumas técnicas de compressão sofisticadas (talvez ajudado pelo fato de que aparentemente P = NP no universo de Star Trek ), então é altamente plausível que tanto memória é suficiente.
  • @fredsbend Para ser honesto, se Data tivesse um cache L1 na faixa de petabytes, eu não ' acho que ele ' d precisa de RAM. Ou melhor, é ' difícil imaginar que seu projeto poderia permitir tantos dados no L1 e ainda se beneficiar de níveis adicionais de armazenamento em cache.
  • Ele não deveria ' precisar de mais de 640k.

Resposta

A resposta mais definitiva veio do episódio “A Medida do Homem”. Em sua tentativa de determinar se ele é propriedade da Frota Estelar ou um indivíduo real, Data afirma que sua capacidade computacional possui uma memória de armazenamento de 800 quatrilhões de bits, com velocidades computacionais de 60 trilhões de operações por segundo .

No entanto, ao longo da série, sua rede positrônica está sob constantes atualizações e remendos de todos os personagens de Geordi La Forge em vários episódios à Rainha Borg em “Primeiro contato” . Portanto, esta medição do “cérebro” de Data deve ser considerada um canhão apenas para este episódio em particular (na minha opinião).

No entanto, em relação à sua pergunta se este é “espaço operacional” suficiente, eu gostaria argumentam que, uma vez que Data está constantemente devorando novas informações, muitas vezes com o objetivo de “humanizar” a si mesmo e o fato de que ele nunca foi visto tendo quaisquer dificuldades em sua própria capacidade operacional, que mais do que gostaria de ter memória suficiente para lidar com todos suas funções. Soong criou dados para durar e, se necessário, Data provavelmente teria opções para “despejar” partes de sua memória em unidades de armazenamento, ou para aumentar sua capacidade de memória por meio do uso de atualizações físicas (muito parecido com seu chip de emoções). Também é importante observar que Data está totalmente funcional por quase 60 anos antes de se tornar parte da equipe da Enterprise e que ele “morreu” mais tarde por conta própria heroísmo e não por falta de espaço na memória. Provavelmente, é seguro presumir que, se houver problemas de memória, eles terão surgido em algum lugar entre esses dois períodos.

Uma observação interessante é que o Doutor (Voyager), como um holograma, tinha problemas significativos de armazenamento de memória em seu holomatrix e pelo menos uma vez foi forçado a ser reformatado do zero para salvar seu programa. Portanto, houve momentos dentro do canhão da série em que esse “dilema” era sério. No entanto, como o Data não é baseado na tecnologia Starfleet, e é um Android com uma matriz física, as mesmas limitações não poderiam ser aplicadas.

Sempre houve um problema na série em relação ao uso de estatísticas de bytes para esclarecer o poder de processamento.Se alguém se lembra do Voyager de três partes “Futures End” , Starling baixou um GRANDE 3.000 GIGABYTES de informações que também aconteceu com incluir a totalidade do programa Doctors . É ridículo para os padrões de hoje, é claro, mas acredito que eles consertaram isso mais tarde no Deep Space Nine e na Voyager simplesmente mudando a terminologia para “Quads” em a fim de abordar a questão da comparação cruzada com sistemas modernos.

Portanto, se não estamos dispostos a considerar a solução acima para problemas de armazenamento de dados uma possibilidade, a meta solução para este enigma seria simplesmente mude a terminologia , que é definitivamente o que os escritores / diretores de Star Trek fariam hoje se a questão fosse colocada para Data hoje.

Veja o vídeo abaixo, onde ele responde à pergunta sobre suas especificações-

Comentários

  • Afirmei que os dados não eram baseados na tecnologia da Frota Estelar. Isso não ' não significa que ele não foi baseado em tecnologia HUMANA. disse isso porque seu criador, o Dr. Soong, era um civil que vivia em uma pequena colônia. Existem vários casos de problemas surgindo com a sincronização de dados com a tecnologia da Frota Estelar existente e, sendo muito superior em construção, a Frota Estelar tenta entender essa tecnologia por meio da análise de Dados.
  • " 800 quatrilhões de bits " seriam cerca de 100 petabytes. Acho que seria o suficiente para durar um bom tempo. Originalmente, pensei que ele tivesse dito " 12 quatrilhões de bytes ". O despejo de memória é provável. Além disso, não devemos ' pensar que Soong construiria tudo sobre os Dados de maneira tão magnífica, mas depois não forneceria memória suficiente para funcionar durante sua vida útil. +1
  • quads e quiloquads foram uma invenção da TNG – ' é um pouco infeliz que os escritores não ' t começaram a usar esse tipo de obscurecimento desde o início, mas acho que eles queriam evitar chamar um coelho de smerp.
  • Para ser justo, 3 terabytes seriam uma porcaria de dados no momento do episódio 🙂
  • Uau, acabei de digitar " 800 Quadrilhões de bits " no Wolfram Alpha e para comparação listou " suposta capacidade de armazenamento do personagem Data in Star Trek: The Next Generation (8 × 10 ^ 17 b) "

Resposta

Esta pergunta depende muito do que se espera que os dados lembrem, e quanto tempo ele vai viver. Naturalmente, se ele viver para sempre, nenhuma quantidade de armazenamento será suficiente. Além disso, se ele registrar um exabyte por minuto, ele ficará sem armazenamento quase imediatamente. Mas podemos fazer algumas suposições e ver como elas acabam.

Primeiro, estamos indo com o limite esses dados podem armazenar um total de 800 quatrilhões de bits, conforme mencionado em The Measure of a Man. Isso tem exatamente 100 petabytes, ou cerca de 88,8 pebibytes . Para comparação, isso é cerca de 250 vezes mais memória do que a ocupada por todos os livros já escritos em qualquer idioma, ou cerca de 2.000.000 de discos blu ray. Estamos assumindo que esta é uma memória destinada exclusivamente a registrar os acontecimentos do dia a dia de Data e não precisará ser compartilhada com outras coisas relacionadas à sua programação e função.

Agora, a verdadeira questão é: Quantos dados os dados economizam todos os dias? Coisas como cheiro, gosto e tato são difíceis de quantificar, mas a visão e o som não. Se presumirmos que Data simplesmente mantém um registro contínuo de tudo o que vê e ouve, a questão passa a ser quão alta é sua resolução, quantos quadros por segundo e quais codecs ele usa. Para simplificar, assumiremos que ele salva o vídeo em um padrão RGB de 16 bits (provavelmente muito mais alto), fornecendo 6 bytes por pixel.

Descompactado, um fluxo de vídeo de 1280×720 @ 25 exigiria ~ 138 MB por segundo ou ~ 12 TB por dia. Assumir uma taxa de bits de áudio de 320 kbps adicionaria apenas cerca de 28 GB por dia, por isso é bastante insignificante, dando a Data a capacidade de armazenar cerca de 23 anos de sua vida.

Isso obviamente não é o caso os dados não só vivessem por pelo menos 40 anos, como também seria um desperdício enorme não compactar nada. Os codecs de vídeo modernos sem perdas poderiam reduzir essas estimativas de tamanho em até 50% (embora a compactação média fosse muito menor do que isso), reduzindo os requisitos diários de armazenamento para ~ 6 TB. Os codecs de vídeo com perdas poderiam reduzir as estimativas a uma fração minúscula na faixa de gigabytes, potencialmente dando a Data milhares de anos de armazenamento.

1280×720 @ 25 com cores de 16 bits e áudio de 320 kbps é de qualidade muito baixa, dado o que vimos da capacidade de Data. Mas há coisas das quais podemos especular que seus codecs são capazes, o que nos permitiria aumentar a resolução e a taxa de quadros significativamente, e ainda dar a Data uma vida útil razoável. Por exemplo, o codec poderia ser capaz de remover a quantidade indubitavelmente massiva de frames redundantes, comprimindo a informação naqueles que se repetem de hora em hora ou diariamente ou semanalmente ou mensalmente, mas não em sequência. O texto pode ser transcrito, imagens e sons repetidos podem ser armazenados e referenciados. Se uma sala frequentemente vista fosse mapeada como um modelo 3D, os quadros tirados nessas salas poderiam apenas armazenar a posição e o ângulo de visão de Data e, em seguida, remover tudo no quadro, exceto os desvios e adições, como pessoas e móveis. Há muito de coisas que você pode fazer com um vídeo de 24 horas, se for gravado da perspectiva de alguém com rotinas razoavelmente constantes. Algumas delas estão além de nossa capacidade atual, mas certamente não além de alguém que pode fazer uma IA difícil.

Há “muitas outras coisas que Data provavelmente salva também: seus pensamentos, outras leituras sensoriais, conclusões tiradas, mas se eles puderem ser transcritos como texto, seus requisitos de armazenamento adicionais serão insignificantes.

TL; DR Dadas algumas (muitas) suposições sobre que tipo de dados Armazenamento de dados e as capacidades de compressão do século 24 , 100 petabytes devem ser mais do que suficientes para manter os dados em funcionamento por muito tempo.

Comentários

  • +1 por mencionar os esquemas de compressão. Essa foi a primeira coisa que pensei também: pode não ser quanto ele pode armazenar, mas quão eficientemente ele pode compactar e descompactar as informações. Dado que este é o século 24, suas tecnologias são provavelmente muito mais avançadas do que qualquer coisa que possamos explicar logicamente. Além disso, seu processador pode achar mais eficiente usar alta compactação e descompactar conforme necessário – mantendo assim o uso de armazenamento no mínimo – do que armazenar tudo sem perdas.
  • +1 por mencionar a modelagem 3D. Não ' não há necessidade de gravar tudo o que ele visualiza em áudio / vídeo compactado se ele tiver um modelo 3D memorizado da empresa, conteúdo e equipe e puder recriar seu P.O.V. e eventos que presumo que ele tenha memorizado com bastante alta fidelidade.

Resposta

Em algum momento, em 25 de abril , 2012, a Biblioteca do Congresso tinha mais de 3 petabytes de dados armazenados digitalmente. Supondo que você use métodos de compressão de dados semelhantes aos que estão disponíveis hoje, usando codecs sem perda, eu diria que 12 petabytes não seriam em qualquer lugar perto de espaço suficiente para registrar perfeitamente cada momento de cada dia para um andróide sem limite predefinido conhecido no duração de sua vida.

Comentários

  • Depende de como os dados foram armazenados. Se foram armazenados como vídeo, não, provavelmente não. Se foi armazenado como áudio, então talvez. Se foi armazenado como transcrições de texto, então provavelmente seria
  • Eu ' não tenho certeza por que devemos assumir que Data grava perfeitamente em áudio / vídeo full HD cada momento de cada dia de sua vida. Isso foi declarado no cânone? Minha suposição era que ele analisa e analisa durante algum tempo de inatividade. Talvez ele tenha um arquivo completo do último dia ou até semana, mas apenas armazena eventos importantes em vídeo completo.O resto é um resumo semântico (que pode muito bem ser o equivalente a um romance por dia, mas facilmente compactado e armazenado. )
  • @ghoppe Isso vai me incomodar agora até que eu possa encontrar o episódio, mas chega um momento em que Data e Geordi estão comparando como a memória humana funciona em comparação com Data ' a memória, e quero dizer que Data diz que se lembra de tudo e fica intrigado com o fato de os humanos não conseguirem.
  • @Xantec, acredito em você, mas gostaria de salientar que " lembrar de tudo " não é o mesmo que " registrar tudo ".
  • Na verdade, ' nunca sugeriu que Data tivesse um replay instantâneo, ele pode simplesmente detalhar as coisas importantes em um banco de dados – um instantâneo de a pessoa falando junto com suas coordenadas 3D, postura, movimento e fala (notado com inflexão, tempo, etc.) pode ocupar muito menos espaço do que um vídeo do evento e pode ser recriado posteriormente. Muitos jogos de computador usam essa técnica até agora para gravar repetições … eles observam o que aconteceu e recriam o vídeo sob demanda a partir dos eventos.

Resposta

Como outra dica se a capacidade de armazenamento de Data é suficiente ou não, cito a Scientific American que o humano estima-se que o cérebro tenha uma capacidade de armazenamento de talvez 2.5 petabytes .

De acordo com Memory-Alpha , Data “s cérebro simula um humano no sentido de que funciona como uma rede neural. Embora nossa compreensão de como exatamente as memórias saturam uma rede neural seja bastante limitada, as citações nas outras respostas parecem sugerir que Data tem memória mais do que suficiente para mantenha uma vida na memória que pode até abranger muitos séculos.

Comentários

  • Data ' o cérebro simula um humano? Posso acreditar que sua estrutura é baseada na estrutura do cérebro humano, mas não simulo. Ele se lembra, ou melhor, registra tudo.
  • Sim – eu não ' t implica que ' é a única que faz.
  • @fredsbend " Ele se lembra, ou melhor, registra tudo. " – citação, por favor. Parece-me absurdo construir um Android que ' é simplesmente um gravador de vídeo. Faz mais sentido que ele analise o que ' é importante lembrar e armazene as informações semanticamente e não em vídeo completo. Como um videogame, ele pode até ser capaz de ter todas as características físicas da Enterprise e da tripulação comprometidas com a memória e reconstruir uma memória passada, em vez de armazenar a posição de cada fóton que atinge seus olhos.
  • @ghoppe logo no primeiro episódio ele não apenas cita Picard exatamente, ele fala exatamente como Picard fez e na voz de Picard '. Você pode dividir os fios de cabelo se quiser, mas isso é gravação, não memória.
  • @fredsbend Presumo que os dados memorizaram os padrões de voz de todos que ele considera importantes. Eu ' tenho certeza de que ele pode recriar o que quiser com a voz de Picard '. De fato, lembro-me do episódio em que ele sequestra a Enterprise para visitar o Dr. Soong e fala comandos ao computador que Picard claramente não ' t. Mesmo que, como você afirma, essa instância específica seja uma gravação, ainda acho implausível que Data registre e salve cada segundo de sua vida desperta.

Resposta

Cheguei aqui após uma pesquisa por “quantas vezes os dados salvaram a empresa?” Uma coisa que eu acredito que ninguém mencionou é que todos vocês estão baseando essas suposições na computação binária, 1 “se 0” s. Além disso, a arquitetura que você está tentando escalar para se ajustar aos dados é toda baseada em x86.

Eu sei que alguns sistemas de computador da era TNG não são mais binários e definitivamente não são baseados em x86. Lembro-me de pelo menos um filme ou episódio, acredito que foi um episódio de viagem no tempo da Voyager com o médico visitando a Terra ou um episódio de TNG que eles tiveram que mudar para um formato binário “arcaico” para fazer a interface.

Certamente, em um futuro distante, mesmo a computação quântica é uma coisa do passado. Os recursos e funções de armazenamento provavelmente nem se parecem com o que fazem hoje. Um desktop moderno hoje em dia provavelmente poderia armazenar todos os dados digitais existentes desde cerca de 1970 e isso é apenas 40 ou mais anos e ainda todos binários.

Comentários

  • Eles têm uma medida de computação quântica (o quádruplo) que usam regularmente no trek, no entanto, Data fornece sua própria capacidade computacional em bits, não em quadrantes . " Memória de armazenamento de 800 quatrilhões de bits ", etc
  • Lembro-me de uma linha em este episódio onde os alienígenas camuflados a bordo do Voyager chamam o computador de " Um sistema binário simples. " Eu ' teria que assistir novamente para ter certeza.
  • @Richard Pensei na introdução de " quads " no universo trek era para tornar o conteúdo mais atemporal. " quads " não são ' nada real, então podemos usar nossa imaginação para supor que é algo melhor do que o que temos agora. AFAIK, quads nunca são definidos no universo trek.
  • @fredsbend – Sim, e também para sugerir que no futuro eles usarão medidas que ' não já ouvi falar de …
  • @Richard Nós ' não estamos falando sobre programação aqui. Estamos ' falando sobre a estrutura fundamental dos dispositivos de armazenamento que ditam a maneira como o código de máquina funciona, que é binário para nossos dispositivos.

Resposta

Cérebros positrônicos são simulações sintéticas hipotéticas do real cérebros, que não são realmente sistemas binários .

Portanto, os 100 Yottabytes nem mesmo fazem sentido, a menos que o cérebro de Data seja híbrido computador binário e um cérebro positrônico, que é CPU e armazenamento.Isso significaria que a capacidade de armazenamento é meramente um sistema de banco de dados para acessar e armazenar informações rapidamente, mas que, além disso, ele também tem uma memória consciente que é potencialmente muito maior, mas leva muito tempo para ser desenvolvida devido à sua complexidade.

Comentários

  • O binário é usado atualmente em computadores para garantir um alto grau de precisão na sinalização de um dispositivo ' s estado atual. Se os dispositivos pudessem ser criados para serem precisos até um certo grau, a saída poderia ser qualquer número de estados que poderiam ser certificados de forma eficiente. Nota lateral: a maioria dos dispositivos binários são capazes de três estados: alto, baixo, e alta impedância. O terceiro estado é para que vários dispositivos possam ser conectados ao mesmo endereço ou linha de dados.

Resposta

Os dados dizem naquele episódio que ele tem 800 Quadrilhões de memória de armazenamento de bits … Isso poderia me 800 petabits, ou poderia significar 800 yottabits, dependendo se ele estava usando o sistema longo ou curto . Portanto, ele tem 100 petabytes ou 100 yottabytes. Eu diria que o último seria provavelmente mais provável, visto que é 10 9 vezes maior. Parece que o 24 th usa o sistema longo provavelmente porque faz mais sentido e as pessoas que não falam inglês o usam . Também concordo com a teoria de atualização da memória de Data.

Comentários

  • Nomear algo novo em cada potência de um milhão faz mais sentido do que nomear com base em potências de 1000? A Frota Estelar também usa unidades curtas, já que os escritores são AMERICANOS. Por que mais eles bagunçariam as medições com tanta frequência?

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