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电脑的永续设计思想

电脑的永续设计思想

永续设计思想强调在计算机领域中减少资源浪费,倡导从永续农业中吸取灵感,以实现更高效的能源使用和可持续发展。提到计算机应适应能源条件变化,优化资源使用,并设计长寿命的芯片,避免过度依赖一次性设计。同时,强调计算机的存在应增强人类的创造力,而非加剧问题。

在《给我一点钱和百年,给科技留下一些沉淀物》中我们推荐了设计师 Wilson Miner 的一次演讲。他可持续性设计的思考,他借用了农业发展的瓶颈隐喻了当今科技界,特别是为了追求高增长而进行的一次性设计。Wilson Miner 是一位思维缜密、才华横溢的全栈设计师,以在苹果、 Rdio 和 Facebook 的工作而闻名。他同时是 Django 框架最初的4人开发者之一,曾经我最喜欢的音乐服务 Rdio (比 Spotify 还喜欢)是他领导的设计团队设计的。

在 Wilson Miner 的文章中,我们第一次提到多年生设计这个概念,其实这个概念是永续文化的一部分。永续文化也叫朴门文化,朴门是英语单词 permaculture 的音译,是把原生态、园艺和农业及许多不同领域知识相结合,透过结合各种元素设计而成的准自然系统。其是一套设计人类聚落为多年生农业系统的方法,从自然界中找寻各种可仿效的生态体系。

Ville-Matias Heikkilä
Ville-Matias Heikkilä

本周要推荐的是一个关于在电脑世界中对永续设计思想的想法的集合,作者 Ville-Matias Heikkilä。他更关注如何在人类文明中给予电脑有意义和可持续的位置,使其在地球生物圈中有一个可持续的位置。而不像其他人是从软件工程视角集中在通过一些想法来提高软件工程实践性。

读到这篇文章的契机是 Vol.176:不要生活在代理层,做唯一的100只兔子工作室 的成员接受采访中提到的关于电脑的永续设计问题。百只兔子是一对艺术双人组合,他们驾驶着帆船在太平洋上破浪前进。他们说到艺术就是一种创造世界的方式,软件是一种使世界建设互动的方式,并邀请人们进入这些世界。他们在这次采访中,特别向主持人提起 permacomputing,永续电脑话题。

01问题

02资源的浪费

03电脑背离初衷

04从永续农业吸收想法

永续农业则采取了另一种方式,倡导“让自然发挥作用”的方法,从而最大限度地减少对人工能源投入的依赖。

永续文化之所以特别有吸引力,是因为它并不主张“回到过去”,尽管它主张大幅减少人工能源的使用。

相反,它相信人类的聪明才智。

能够找到将问题转化为解决方案、将竞争转化为合作、将浪费转化为资源的聪明技巧。

人类可以使生态系统更加灵活,更有弹性,因为它们有能力实现“非智能”自然过程中难以或不可能实现的飞跃。

电脑在人类文明中的存在可以用它们增强这种潜力的能力来证明。

05物质资源

06能源

计算机主要使用电力,因此对资源敏感主要意味着:

今天的电脑,甚至是移动电脑,在这方面的表现出人意料的糟糕。

这在一定程度上是由于它们作为“计算工厂”的传统,不断保证它们“需要”的所有资源。

在永续电脑中

为以后的使用储存能量通常是明智的,这里推荐一种能量存储方式,飞轮储能是化学电池的潜在替代品。

Flywheel energy storage,缩写:FES,它们具有相似的能量密度(MJ/kg) ,但不需要稀土材料,

而且可以持续几十年或几个世纪,而不仅仅是几年。

NASA 在使用的 FES
NASA 在使用的 FES

07

集成电路的制造需要大量的能源、高度精密的机械和有毒物质。

由于这种牺牲,所产生的微芯片应该像宝石或稀有的异国香料一样珍惜。

它们的有效寿命将得到最大化,而且在它们彻底无法使用之前,它们永远不会被减少到原材料的水平。

应该设计长寿计划,而不是计划报废计划。损坏的设备应该修理。芯片的设计应该是开放和灵活的,这样它们就可以被重新利用,甚至用于它们从未打算用于的目的。复杂的芯片应该有足够的冗余和旁路机制,以保持他们的工作,即使在他们的一些内部磨损。有效但其实际用途不合理的筹码可以找到艺术和其他有心理意义的用途。

它们也可能被储存起来,直到再次需要它们(特别是如果制造质量和储存条件允许几十年或几个世纪的“保质期”)。利用现有的资源。即使是做“邪恶”事情的芯片也值得考虑。破解他们的数字版权管理锁,逆向工程他们的黑盒子,解构他们的哲学。甚至有可能将比特币挖掘专用集成电路(ASIC)之类的东西重新用于艺术上有趣甚至有用的地方。

芯片上特征尺寸的最小化使得以更少的能量进行更多的计算成为可能,但这也意味着脆弱性的增加和寿命的缩短。因此,最密集的芯片应该主要用于计算量更大实际上产生更多的目的。应该积极研究半导体的替代品。将来的某个时候,活细胞可能会在某些任务中取代微芯片。一旦完全干净的生产微芯片的方法被采用,对“垃圾拜物教”的需求可能会减少。关于真菌计算芯片的论文:Towards fungal computer

08其他

任何计算机都应该可以在没有网络连接的情况下使用。

对于极端的现实主义,完美,细节和锐利,人们更喜欢看自然。

社会应该像支持科学研究和教育一样支持软件、硬件和其他技术的发展。

更多想法参见 Permacomputing简单介绍

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