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Könnten Sie eine Mondmission von Ihrem Smartphone aus ausführen?

2020

Viele Menschen, die alt genug sind, um die erste Mondlandung erlebt zu haben, werden sich lebhaft daran erinnern, wie es war, wenn Neil Armstrong sein berühmtes Zitat aussprach: "Das ist ein kleiner Schritt für einen Mann, ein riesiger Sprung für die Menschheit." Ein halbes Jahrhundert später ist das Ereignis immer noch eine der größten Errungenschaften der Menschheit. Trotz des rasanten technologischen Fortschritts seitdem waren Astronauten seit 1972 nicht mehr auf dem Mond.

Das scheint überraschend. Wenn wir über dieses historische Ereignis nachdenken, wird oft behauptet, wir hätten jetzt mehr Rechenleistung in der Tasche als der Computer an Bord von Apollo 11. Aber ist das wahr? Und wenn ja, wie viel leistungsstärker sind unsere Telefone?

An Bord von Apollo 11 befand sich ein Computer namens Apollo Guidance Computer (AGC). Es verfügte über 2048 Speicherwörter, in denen "temporäre Ergebnisse" gespeichert werden konnten - Daten, die verloren gehen, wenn keine Stromversorgung vorhanden ist. Dieser Speichertyp wird als RAM (Random Access Memory) bezeichnet. Jedes Wort bestand aus 16 Binärziffern (Bits), wobei ein Bit eine Null oder eine Eins war. Dies bedeutet, dass der Apollo-Computer 32.768 Bit RAM-Speicher hatte.

Darüber hinaus verfügte es über 72 KB ROM (Read Only Memory), was 589.824 Bit entspricht. Dieser Speicher ist programmiert und kann nach Abschluss nicht mehr geändert werden.

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Für ein einzelnes alphabetisches Zeichen - beispielsweise ein "a" oder ein "b" - müssen normalerweise acht Bits gespeichert werden. Dies bedeutet, dass der Apollo 11-Computer diesen Artikel nicht in seinem 32.768-Bit-RAM speichern kann. Wenn Sie das mit Ihrem Mobiltelefon oder einem MP3-Player vergleichen, werden Sie feststellen, dass sie viel mehr speichern können und oft Tausende von E-Mails, Musiktiteln und Fotos enthalten.

Konkreter ausgedrückt, verfügen die neuesten Telefone in der Regel über 4 GB RAM. Das sind 34.359.738.368 Bits. Dies ist mehr als eine Million Mal mehr Speicher als der Apollo-Computer im RAM. Das iPhone verfügt außerdem über einen ROM-Speicher von bis zu 512 GB. Das sind 4.398.046.511.104 Bits, das ist sieben Millionen Mal mehr als das des Leitcomputers.

Aber Erinnerung ist nicht das Einzige, worauf es ankommt. Der Apollo 11-Computer hatte einen Prozessor - eine elektronische Schaltung, die Operationen an externen Datenquellen ausführt -, die mit 0, 043 MHz lief. Der Prozessor des neuesten iPhone wird auf etwa 2490 MHz geschätzt. Apple kündigt die Verarbeitungsgeschwindigkeit nicht an, andere haben sie jedoch berechnet. Dies bedeutet, dass das iPhone in Ihrer Tasche über 100.000-mal so viel Rechenleistung hat wie der Computer, mit dem Menschen vor 50 Jahren auf dem Mond gelandet sind.

Die Situation ist noch schlimmer, wenn man bedenkt, dass das iPhone über eine andere Verarbeitung verfügt, die bestimmte Aufgaben übernimmt, beispielsweise das Display.

Es ist eine Sache im Vergleich zu einem modernen Telefon, aber wie hat sich der Apollo 11-Computer mit einem klassischen Taschenrechner verglichen? Texas Instruments war einer der bekanntesten Hersteller von Taschenrechnern. 1998 veröffentlichten sie den TI-73 und 2004 den TI-84.

Die folgenden Tabellen zeigen die technischen Daten dieser beiden Taschenrechner.

Wenn wir die beiden Rechner mit dem Apollo-Leitcomputer vergleichen, können wir feststellen, dass der TI-73 etwas weniger ROM, aber achtmal mehr RAM hat. Bis zum Erscheinen des TI-84 war der RAM-Speicher auf das 32-fache des Apollo-Computers und der ROM-Speicher auf das 14.500-fache angewachsen.

In Bezug auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit war der TI-73 140-mal schneller als der Apollo-Computer und der TI-84 fast 350-mal schneller.

Es ist umwerfend darüber nachzudenken, dass ein einfacher Taschenrechner, der Studenten vor Jahrzehnten beim Bestehen ihrer Prüfungen helfen soll, leistungsfähiger war als der Computer, der Menschen auf dem Mond landete.

Der Apollo-Computer war zu seiner Zeit auf dem neuesten Stand der Technik, aber was wäre anders gewesen, wenn die Mondlandung die modernsten Computer gehabt hätte, die heute verfügbar sind?

Ich vermute, dass die Software-Entwicklungszeit aufgrund der heute verfügbaren Software-Entwicklungstools viel kürzer gewesen wäre. Es wäre viel schneller gewesen, den komplexen Code zu schreiben, zu debuggen und zu testen, der erforderlich ist, um einen Mann zum Mond zu bringen.

Die Benutzeroberfläche (als Display Keyboard (DSKY) bezeichnet) hatte eine rechnerähnliche Oberfläche, auf der Befehle mit numerischen Codes eingegeben werden mussten. Die heutige Benutzeroberfläche wäre viel einfacher zu bedienen - was in einer stressigen Situation von Bedeutung sein könnte. Es hätte mit ziemlicher Sicherheit keine Tastatur, würde aber Wischbefehle auf einem Touchscreen verwenden. Wenn dies nicht möglich wäre, weil Sie Handschuhe tragen müssen, könnte die Benutzeroberfläche durch Gesten, Augenbewegungen oder eine andere intuitive Benutzeroberfläche erfolgen.

Überraschenderweise ist eine Sache, die heute nicht besser wäre, die Kommunikationsgeschwindigkeit mit der Erde. Die tatsächliche Zeit, die für die Kommunikation benötigt wird, ist dieselbe wie heute im Jahr 1969 - das heißt, die Lichtgeschwindigkeit. Das bedeutet, dass es 1, 26 Sekunden dauert, bis eine Nachricht vom Mond zur Erde gelangt. Aber mit den größeren Dateien, die wir jetzt senden - und aus immer größeren Entfernungen -, wird es heute verhältnismäßig länger dauern, ein Bild von einem Raumfahrzeug zur Erde zu bringen als 1969. Das heißt, es würde dank der Fortschritte in der Kameratechnik viel hübscher aussehen .

Die vielleicht größte Veränderung, die wir sehen würden, ist, dass der Computer künstlich viel intelligenter ist. Ich bin mir sicher, dass das Fliegen und Landen des Raumfahrzeugs nicht nur in die Hände des Computers gelangen würde, sondern dass es viel mehr Informationen und Informationen hätte und viel mehr Entscheidungen treffen könnte als der Apollo 11-Computer Dies könnte eine große Erleichterung für die Astronauten sein. Armstrong sagte, auf einer besorgniserregenden Skala von eins bis zehn sei das Gehen auf dem Mond ungefähr eins, während der endgültige Abstieg zum Land ungefähr 13 gewesen sei.

Lassen Sie uns zum Schluss anerkennen, was nötig war, um die Menschen 1969 mit der damals begrenzten Rechenleistung auf dem Mond zu landen. Es war wirklich eine bemerkenswerte Leistung.

Graham Kendall ist Professor für Informatik und Provost / CEO / PVC an der University of Nottingham. Dieser Artikel wurde ursprünglich in The Conversation veröffentlicht.

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