Wetenschap
Astronaut David R. Scott, Apollo 15-commandant. Krediet:NASA
Veel mensen die oud genoeg zijn om de eerste maanlanding te hebben meegemaakt, zullen zich levendig herinneren hoe het was om Neil Armstrong zijn beroemde uitspraak te zien uitspreken:"Dat is een kleine stap voor een man, een grote sprong voor de mensheid.". Een halve eeuw later, het evenement is nog steeds een van de topprestaties van de mensheid. Ondanks de snelle technologische vooruitgang sindsdien, astronauten zijn sinds 1972 niet meer op de maan geweest.
Dit lijkt verrassend. Ten slotte, als we nadenken over deze historische gebeurtenis, er wordt vaak gezegd dat we nu meer rekenkracht op zak hebben dan de computer aan boord van Apollo 11 had. Maar is dat waar? En, als, hoeveel krachtiger zijn onze telefoons?
Aan boord van Apollo 11 was een computer genaamd Apollo Guidance Computer (AGC). Het had 2048 woorden geheugen dat kan worden gebruikt om "tijdelijke resultaten" op te slaan - gegevens die verloren gaan als er geen stroom is. Dit type geheugen wordt RAM (Random Access Memory) genoemd. Elk woord bestond uit 16 binaire cijfers (bits), waarbij een bit een nul of een één is. Dit betekent dat de Apollo-computer 32, 768 bits RAM-geheugen.
In aanvulling, het had 72 KB Read Only Memory (ROM), wat overeenkomt met 589, 824 bits. Dit geheugen is geprogrammeerd en kan niet meer worden gewijzigd als het eenmaal is voltooid.
Een enkel alfabetisch teken - zeg een "a" of een "b" - vereist doorgaans acht bits om te worden opgeslagen. Dat betekent dat de Apollo 11-computer dit artikel niet in zijn 32, 768 bits RAM. Vergelijk dat eens met je mobiele telefoon of een mp3-speler en je zult begrijpen dat ze veel meer kunnen opslaan, bevatten vaak duizenden e-mails, liedjes en foto's.
Telefoongeheugen en verwerking
Om dat meer concreet te maken, de nieuwste telefoons hebben meestal 4 GB RAM. Dat is 34, 359, 738, 368 bits. Dit is meer dan een miljoen (1, 048, 576 om precies te zijn) keer meer geheugen dan de Apollo-computer in RAM had. De iPhone heeft ook tot 512 GB ROM-geheugen. dat is 4, 398, 046, 511, 104 stukjes, dat is zeven miljoen keer meer dan dat van de geleidingscomputer.
Maar geheugen is niet het enige dat telt. De Apollo 11-computer had een processor - een elektronisch circuit dat bewerkingen uitvoert op externe gegevensbronnen - die op 0,043 MHz liep. De processor van de nieuwste iPhone wordt geschat op ongeveer 2490 MHz. Apple maakt geen reclame voor de verwerkingssnelheid, maar anderen hebben het berekend. Dit betekent dat de iPhone in je zak meer dan 100, 000 keer de rekenkracht van de computer die de mens 50 jaar geleden op de maan liet landen.
MEER OVER DE MAAN EN VERDER
Duik in de laatste 50 jaar van ruimteverkenning en de 50 jaar die nog komen. Van de historische eerste stap van Neil Armstrong op het maanoppervlak tot de huidige plannen om de maan te gebruiken als lanceerplatform naar Mars, hoor van academische experts die hun leven hebben gewijd aan het bestuderen van de wonderen van de ruimte.
De situatie is nog grimmiger als je bedenkt dat er een andere verwerking in de iPhone zal zijn ingebouwd die bepaalde taken uitvoert, zoals het beeldscherm.
Wat dacht je van een rekenmachine?
Het is één ding vergeleken met een ultramoderne telefoon, maar hoe verhield de Apollo 11-computer zich tot een klassieke rekenmachine? Texas Instruments was een van de bekendste fabrikanten van rekenmachines. In 1998, ze brachten de TI-73 uit, en in 2004, ze brachten de TI-84 uit.
De volgende tabellen tonen de specificaties van deze twee rekenmachines.
Texas Instruments:TI73 en TI-84 rekenmachinespecificaties.
Als we de twee rekenmachines vergelijken met de Apollo-geleidingscomputer, kunnen we vaststellen dat de TI-73 iets minder ROM heeft, maar acht keer meer RAM. Tegen de tijd dat de TI-84 werd uitgebracht, hoeveelheid RAM was toegenomen tot 32 keer meer dan de Apollo-computer en de ROM was nu meer dan 14, 500 keer meer.
Vergelijking van TI-73 en TI-84 geheugen met AGC.
Wat de verwerkingssnelheid betreft, de TI-73 was 140 keer sneller dan de Apollo-computer en de TI-84 was bijna 350 keer sneller.
Het is verbijsterend om te bedenken dat een eenvoudige rekenmachine, ontworpen om studenten decennia geleden te helpen slagen voor hun examens, krachtiger was dan de computer die de mens op de maan liet landen.
Wat als Apollo 11 een moderne computer had gehad?
De Apollo-computer was in zijn tijd state-of-the-art, maar wat zou er anders zijn geweest als de maanlanding de ultramoderne computers had die tegenwoordig beschikbaar zijn?
Ik vermoed dat de ontwikkeltijd van de software een stuk sneller zou zijn geweest, dankzij de softwareontwikkelingstools die vandaag beschikbaar zijn. Het zou veel sneller zijn geweest om te schrijven, debug en test de complexe code die nodig is om een man naar de maan te brengen.
De gebruikersinterface (genaamd Display Keyboard (DSKY)) had een rekenmachine-achtige interface waar commando's moesten worden ingevoerd met behulp van numerieke codes. De interface van vandaag zou een stuk gemakkelijker te gebruiken zijn, wat van belang kan zijn in een stressvolle situatie. Het zou vrijwel zeker geen toetsenbord hebben, maar zou veegopdrachten op een aanraakscherm gebruiken. Als dat niet mogelijk was, wegens het dragen van handschoenen, de interface kan via gebaren zijn, oogbewegingen of een andere intuïtieve interface.
Verrassend genoeg, een ding dat vandaag de dag niet beter zou zijn, is de communicatiesnelheid met de aarde. De werkelijke tijd die nodig is om te communiceren is vandaag dezelfde als in 1969 - dat wil zeggen, de snelheid van het licht, wat betekent dat het 1,26 seconden duurt voordat een bericht van de maan naar de aarde komt. Maar met de grotere bestanden die we nu verzenden - en van steeds grotere afstanden - om een afbeelding van een ruimtevaartuig naar de aarde te krijgen, zal het vandaag relatief langer duren dan in 1969. Dat gezegd hebbende, het zou er veel mooier uitzien dankzij de vooruitgang in cameratechnologie.
Misschien is de grootste verandering die we zouden zien, dat de computer veel kunstmatig intelligenter is. Ik ben er zeker van dat het vliegen en landen van het ruimtevaartuig niet alleen in de handen van de computer zou worden gelegd, maar het zou veel meer informatie en intelligentie hebben en veel meer beslissingen kunnen nemen dan de Apollo 11-computer in 1969 kon doen. Dit zou een enorme opluchting kunnen zijn voor de astronauten. Armstrong zei dat, op een zorgwekkende schaal van één tot tien, lopen op de maan was ongeveer een één, terwijl het maken van de laatste afdaling naar het land ongeveer een 13 was.
Laten we dus eindigen met te erkennen wat er nodig was om in 1969 mensen op de maan te laten landen met de beperkte rekenkracht die destijds beschikbaar was. Het was echt een opmerkelijke prestatie.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com