25.5.2019 | Svátek má Viola


VĚDA: Probouzí se internet?

1.4.2011

V minulém roce udeřil na íránská atomová zařízení zákeřný virus Stuxnet. Výsledkem bylo fyzické poškození řady odstředivek,nutných pro obohacování uranu a také neustálé odkládání spuštění atomové elektrárny v Búšehru.

Kdo je za Stuxnetem

Dlouho a bezvýsledně se spekulovalo o tom, kdo stojí za výrobou Stuxnetu. Odborníci se shodují v tom, že se jedná o mimořádně sofistikovaný a též mimořádně ničivý virus napadající zařízení SCADA především z provenience firmy Siemens. Nejpravděpodobnějšími autory se jevily státy, jimž by zničení nebo alespoň výrazné zpomalení jaderného programu Íránu nejvíce prospělo, tedy především Izrael nebo USA. Ostatně úniky diplomatických depeší na WikiLeaks ukazují, že írásnký jaderný program leží v žaludku celé řadě států v oblasti a mohutné investice do zbraní ukazují, že ani za mák nevěří v mírovou podstatu tohoto programu.

Botnet ničící paměti

V nedávné době probleskla médii zpráva o malware šířícím se v prostředí Windows 2000, XP a Vista, který po úspěšné infikaci počítače dokáže natrvalo znehodnotit část operační paměti. Nepomáhá odvirování, pokaždé se z paměti natáhne znovu a dále zkouší napadat další počítače v síti. Pomůže až fyzická výměna vadné paměti. Několik studentů na UCLA (University of California) ale nedopatřením takto poškozené paměti vložilo opět do počítače. K svému údivu zjistili, že po dobu, po kterou byly paměti v šuplíku psacího stolu, se velmi rozšířil počet poškozených bloků. Na tom by nebylo nic divného, obvody časem degenerují, ale studenti si všimli jistých zákonitostí v rozmístění poškozených bloků. Celá věc je zaujala natolik, že ji začali podrobně zkoumat.

Genetické algoritmy učení

V oblasti výzkumu umělých inteligencí je tento algoritmus velmi oblíbeným. Spočívá v tom, že se pomocí základních pravidel pro řešení daného problému zkonstruují různé "DNA" algoritmu a ověří se, jestli dokáže problém řešit. Ty nejúspěšnější DNA jsou potom použity jako základ další generace a kříží se mezi sebou. To se dělá tak dlouho, dokud se nenajde vyhovující řešení anebo se nezjistí, že tento postup nikam nevede. V podstatě se tedy jedná o aplikaci evoluční biologie.

Ovšem výsledky, které tento algoritmus může nalézt, často přesahují lidské chápaní. Jako příklad mohu uvést pokus pana Thomsona, který navrhl s použitím evoluce obvod, který detekoval kmitočty 1kHz (log. 1 na výstupu) a 10kHz (log. 0 na výstupu). Zapojení se hledalo na ploše 10 x 10 prvků, evoluce však použila jen 32 prvků, výsledné zapojení bylo chaotické, pracovalo asynchronně a bylo více analogové než digitální. Nicméně pracovalo a pracovalo dobře. Thomson ale zjistil, že když použil pouze aktivní prvky a přenesl schéma do jiného obvodu, došlo ke zhoršení práce. Jak se zdá, jsou pro práci potřeba i prvky, které nejsou fyzicky spojeny s výkonným obvodem a ovlivňují jej jinak. Třeba na základě pravidel platných v kvantovém světě.

V paměti jsou neurony

Studenti z UCLA byli se studií pana Thomsona obeznámeni a k svému překvapení zjistili, že struktura poškození paměti by mohla být výsledkem podobné konstrukce. Při pohledu na vnitřek čipu pomocí elektronového rastrovacího mikroskopu objevili strukturu podobnou nervovým buňkám, neuronům, navzájem pospojovanou mezi sebou. V jednom čipu napočítali v průměru 10 neuronů. Ale ještě mnohem záhadnější byla aktivita, kterou tyto neurony vykazovaly. Přestože nebyly fyzicky napojeny na zdroj napájení ani signálu, docházelo v nich k velmi výrazným změnám.

Neuron sám o sobě mnoho neznamená, velmi důležitá je komunikace mezi nimi. V našem mozku je asi 15 miliard neuronů, ale počet vzájemných spojů - synapsí - je ještě o několik řádu vyšší. Právě nutnost masivní výměny dat mezi jednotlivými neurony vyžaduje při simulacích speciální obvody. Nejde to udělat jako program systému BOINC, že by každý připojený počítač vypočetl kousek úlohy, protože objem vyměňovaných dat by přesáhl únosnou mez. Přes to všechno teď studenti z UCLA stáli před něčím, co nápadně připomínalo fungující a na něco připojený kousek neuronové sítě.

Záhadu vyřešil až profesor L.J. Fong, průkopník v oblasti kvantové kryptografie. Podle něj paměti využívají tzv. kvantovou provázanost založenou na EPR paradoxu. Zřejmě existuje stálé spojení mezi podobně napadenými moduly pamětí na celém světě, fungují přes modulaci spinu elektronů kvantově provázaných mezi sebou. Změna spinu jednoho elektronu z dvojice potom okamžitě změní i spin elektronu na druhé straně. Díky "strašidelnému působení na dálku", jak tomuto jevu říkal Einstein, mohou jednotlivé buňky mezi sebou komunikovat a tato výměna informací je pro nás naší současnou technikou nezjistitelná.

Probouzí se internet?

Na základě výše uvedených zjištění nezbývá než spekulovat o tom, kdo tuto síť vytvořil a za jakým účelem. V krajním případě se může jednat o superpočítač schopný samostatného uvažování, superinteligenci. Každému, kdo viděl film Terminátor III, při tom určitě přejde mráz po zádech a vybaví se mu jediné slovo: Skynet.

Ale vraťme se od spekulací zpátky ke Stuxnetu. Pro odborníky, kteří měli možnost zkoumat jeho kód, zůstává i nadále celá řada použitých algoritmů nepochopitelná. Program vypadá, jako by jej někdo nepsal, ale navrhl pomocí genetického algoritmu. Navíc se dokáže modifikovat a přizpůsobovat měnícím se podmínkám a velmi vytrvale odolává pokusům o vymýcení z napadených systémů. Nicméně úroveň našich znalostí není dostatečná pro vyrobení Stuxnetu přes genetický algoritmus. A pokud je to opravdu tak, kdo vlastně Stuxnet vyrobil? My, lidé, nebo ona záhadná síť, na jejíž projevy náhodou narazili studenti na UCLA?

Pokud si nad tím také lámete hlavu, zkuste se podívat na datum, kdy byl tento článek vydán, třeba vám to napoví....

Genetický algoritmus učení 
Vývoj elektronických obvodů pomocí genetického algoritmu 
Kvantová provázanost

(Psáno pro Osel.cz)



Diskuse


J. Schwarz
0:08
1.4.2011

K. Kužel
5:52
1.4.2011

J. Němec
14:15
1.4.2011

počet příspěvků: 4, poslední 1.4.2011 08:05









 Neviditelný pes
Toto je DENÍK: do sítě jde obvykle nejpozději do 8.00 hod. aktuálního dne. Pokud zaspím, opiji se, zešílím nebo se zastřelím, patřičně na to upozorním - neboť jen v takovém případě vyjde Pes jindy, eventuálně nikdy.
Šéfredaktor Ondřej Neff (nickname Aston), příspěvky laskavě posílejte na adresu redakce Jiřímu Wagnerovi, redaktorovi NP (nickname JAG). Rubriku Zvířetník vede Lika.