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世界已准备好迎接新型操作系统

所经 Theo Priestley11m2023/11/14
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太長; 讀書

这篇富有远见的文章挑战了航天工业软件的现状,倡导采用人工智能的去中心化操作系统。该提案摆脱了过时的单一方法,强调模块化、实时功能和开源协作。目标:通过创建灵活、有弹性和创新的软件基础来应对地球以外的挑战,彻底改变太空探索。
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去年的这个时候,我写了《元宇宙需要一个操作系统》,深入探讨了为什么需要新的软件基础的想法来处理我们通过空间计算交互方式的转变。它探索了新旧概念,但最终的结论是,我们在许多方面的发展方向需要从头开始重新思考操作系统设计。


我们根本无法前进,思维仍然停留在 20 世纪 80 年代中期和 90 年代中期的内核设计和操作系统架构上。现在,随着人工智能和大型语言模型、数据主权和用户控制、身份以及“专有与开源”的古老争论的兴起,需要重新思考昨天的操作系统以适应明天的问题再次浮出水面。


我猜测做的那就是继续前年的探究,把策略变更到其他个受到大家关注新闻、也有人称它为物种进化末来的业——核工业化的工业化的。因APP和硬件系统系统所在区域的自然环境,也许 沒有其中一个业的APP和硬件系统系统追求远比非常严格或安全性高(饮水机和飞机核工业化的包括但不限于,就算如此,她们的确己经是相同布局业的一个分)。


相当大的警告:接下来的内容纯粹是基于案头研究的概念,我不是该领域的专家,但我坚信事情需要改变(无论是对还是错)。我有目的地坚持去中心化、开源和模块化的核心原则。我将尝试完全避免有关真正利用这些变化所需的新 CPU 和芯片架构的问题,因为让我们面对现实吧,由于操作系统设计,我们有点坚持相同的想法。这是一个双重问题。


不再有巨石

尽管得益于 SpaceX,航天工业在过去十年左右的时间里取得了巨大的创新,但仍然依赖于 20 世纪 60 年代的操作软件原则,而这并不是构建太空探索未来的基础(“[星链] “星座目前在太空中拥有超过 30,000 个 Linux 节点(以及超过 6,000 个微控制器)。” Matt Monson 在 2020 年的 Reddit AMA 中说道。在 90 年代最初构想的碎片化架构中,有大量代码。


我是去核心化的大幅帮助者和教众,既然此种思想特性被低能的 web3 高风险融资平台和文件加密现金刚成立平台所篡夺。从本身上说,分布不均式和去核心化的结构为新的互上网网和让自己书写软件下载的策略明确指出了之路,这将使让自己超过星球的界限。


操作系统景观,特别是在太空领域,其特点是专有和开源系统的拼凑,每个系统都有自己的一套接口和协议。标准化的缺乏导致任务设计效率低下、成本增加和复杂性。新的东西将通过提供一个有凝聚力的平台来直接解决这些挑战,该平台通过一种独特的方法(分散式和 RTOS 架构的组合)确保不同硬件和软件组件之间的兼容性和无缝通信。


去重心化操作使用设计的原则并不刚采,该预计展示出了这一定的上升路途,当下是时会从你住来的方面仍在来完成岗位了。


对于外行来说,贝尔实验室的 Plan 9 是一个分布式操作系统,起源于 20 世纪 80 年代中期贝尔实验室的计算科学研究中心 (CSRC),并基于 20 世纪 60 年代末首次在贝尔实验室开发的 UNIX 概念构建。自 2000 年以来,Plan 9 一直免费且开源。最终正式发布于 2015 年初。Plan 9 取代 Unix 成为贝尔实验室操作系统研究的主要平台。它探索了对原始 Unix 模型的一些更改,以方便系统的使用和编程,特别是在分布式多用户环境中。


为什么要关心这个,为什么要为此烦恼?嗯,因为 Plan 9 背后的概念(在某种程度上,最初的Metaverse OS文章中也提到了 GridOS)为我们真正需要如何思考操作系统设计和内核架构指明了方向,特别是在航天工业。


我认为他们有什么要求?


  • 去中心化和模块化:新的东西应该被设计为去中心化的,这意味着它可以在分布式网络上运行,减少单点故障,并有可能增强弹性和容错能力,这对于天基作战至关重要。


  • 可定制性:得益于模块化微内核架构,它应该具有更大的灵活性。可以根据不同应用或任务的需要添加或删除模块,使其能够高度适应各种需求。


  • 实时功能:集成实时处理功能,这对于时间敏感的应用程序(例如太空探索和卫星操作中的应用程序)至关重要,解决了有关分散化和节点通信的一些直接问题。


  • 社区驱动和开源:它必须建立在开源模型的基础上,鼓励社区贡献并使源代码可供审查,这可以促进创新和信任。


  • 兼容性和过渡:设计时需要考虑兼容性,因此支持现有硬件平台并可以在安全模块内运行遗留应用程序,从而简化从传统操作系统的过渡。


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Windows 作为通用和生产力操作系统平台,将使其成为面向人类未来太空的高度调整的操作软件平台。



假如您想更进一部,独特是在(SDA)是政府学校学校的1项非常重要新举措的情况报告下,但是丝毫为外太空飞船思考而设计的概念的新操作的体系都能够形成在外太空飞船中运营人员金融资产的军用和军用三维线的至关重要成分部位还。


  • 增强的数据集成:模块化特性允许各种传感器和数据源的无缝集成。这种能力对于 SDA 至关重要,其中必须综合来自雷达、望远镜、卫星和其他传感器的数据,以提供太空环境的全面图片。


  • 改进的数据处理和分析:新操作系统的去中心化方面可以促进分布式数据处理,减少分析大量空间域数据所需的时间。更快的数据处理可以更及时地对空间碎片、对抗性机动或自然现象等威胁做出反应。


  • 弹性和冗余:对于军事行动,弹性至关重要,因此去中心化的结构可以提供更大的抵御网络攻击和系统故障的弹性。如果一个节点发生故障,其他节点可以接管,确保 SDA 持续运行。


  • 互操作性:由于军事行动经常涉及联盟,去中心化操作系统可以提供标准化的通信协议和接口,实现不同国家和服务之间的系统之间的互操作性,这对于联合 SDA 工作至关重要。


  • 适应性和可扩展性:分散式操作系统的模块化设计可以快速适应新的传感器、技术或任务要求。随着空间领域的发展,它也可以纳入新的模块来满足新兴的 SDA 需求,而无需彻底检修整个系统。


  • 安全性:采用新的内核架构,安全协议可以紧密集成到每个模块中,提供对军事行动至关重要的强大安全措施。分散的性质还意味着对一个模块的攻击不太可能损害整个系统。

  • 成本效率:模块化操作系统的标准化可以减少每个新 SDA 计划的定制软件开发需求,从而节省成本。这种经济效益可以释放资源用于其他关键的国防需求。


人工智能指明了另一条前进之路

现在,让我们讨论一下 Windows 和Linux等操作系统在人工智能世界中的未来。当我们可以使用人工智能来构建应用程序、浏览网页、回答复杂问题、进行研究以及使用自动化代理来开一家杂货店时,单一操作系统难道不是多余的吗?


我会这么说。目前的方法只是将法学硕士和人工智能集成到操作系统或生产力平台的各个部分,而不是从头开始将人工智能架构为一个整体。细微的差别。


将手工智力融合(更与硬塞进)到 Windows 等操作的平台属实强调了只要一家话题:有没用得着的从内核起通过徹底的坏点重新结构设计,以在该新现时代有效充分的进行手工智力的功能模块,对此让我们要求确定说一下有机会要求这些。


  • 深度集成与表面附加组件:当前的操作系统可以将人工智能集成为附加层,从而增强某些功能。然而,这种方法可能无法充分发挥人工智能的潜力。从内核层面进行重新设计可以将人工智能更深入地嵌入到操作系统的核心功能中,从而形成更完整的方法。


  • 资源管理和调度:传统操作系统主要不是针对人工智能工作负载的复杂性而设计的。重新设计内核可以更有效地管理 AI 进程的资源(如 CPU、GPU 和内存),从而优化性能和能耗。


  • 安全和隐私:人工智能带来了新的安全和隐私挑战。考虑到人工智能而重新设计的内核可以结合更先进的安全协议来应对这些挑战,特别是在处理大量敏感数据时。


  • 实时处理和边缘计算:人工智能应用程序,特别是涉及机器学习和实时数据处理的应用程序,可以受益于低延迟和高速处理。内核级重新设计可以优化这些流程,特别是对于边缘计算场景。


  • 自主运行和自我修复:人工智能驱动的内核可以使操作系统执行自主优化和自我修复任务,预测和预防系统故障,并在无需人工干预的情况下优化性能。


  • 硬件加速:现代人工智能应用程序通常依赖于 GPU 和 TPU 等专用硬件。考虑到这些而设计的内核可以为此类硬件提供更好的支持和优化,从而增强人工智能应用程序的性能。就像 Graphcore 打算对其 IPU 所做的那样,但由于产品市场契合度和继续进行的高资本投资要求而发生了冲突。


  • 向后兼容性和过渡:重新设计人工智能内核的一个重大挑战是保持与现有应用程序和系统的兼容性。这种转变需要仔细规划并逐步实施。


  • 自适应行为:系统可以根据环境和使用模式调整其行为。例如,它可以根据具体情况优化自身的能源效率、性能或安全性。


如果我们在操作系统设计上采取革命性的方法,将人工智能优先架构、内核级人工智能集成和去中心化结合起来作为核心原则,那么新的内核和操作系统架构将与Windows和Linux等传统系统有很大不同。当然,这种转变还需要克服在开发、采用以及与现有技术和基础设施的兼容性方面的重大障碍。这并不是什么了不起的壮举,但如果你从构建这样的操作系统是蓝海战略的角度来看待这个问题,那么在几十年的时间里保持耐心和培育它,这是一个更大的游戏和目标奖励。


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