Wissenschaft und Wirtschaft

Es gibt eine einzigartige Art von logischer Falle, bei der die Lösung eines Problems durch genau die Bedingungen blockiert wird, die zu seiner Lösung erforderlich sind. Dieses unentrinnbare, selbstreferenzielle Dilemma ist als „Catch-22“ bekannt – ein Begriff, der den Seiten von Joseph Hellers Roman von 1961 entkam und zu einer der treffendsten Metaphern für das moderne Leben wurde. Seitdem ist er weit über seine literarischen Wurzeln hinausgewachsen und zu einem universellen Symbol für die Absurditäten von Bürokratie, Macht und alltäglicher Existenz geworden.

Die Einführung von Googles KI-Übersichten markiert einen Wendepunkt in der Entwicklung des Internets und löst einen Paradigmenwechsel von einem verweisbasierten Web zu einem antwortzentrierten Ökosystem aus. Diese Transformation, angetrieben durch generative künstliche Intelligenz, verändert grundlegend die langjährige symbiotische Beziehung zwischen Suchmaschinen, Content-Erstellern und Nutzern.

Wie viele Freunde haben Sie wirklich? Die Anzahl Ihrer Facebook-Verbindungen mag in die Hunderte oder sogar Tausende gehen, aber mit wie vielen Menschen pflegen Sie eine wirklich tiefe und bedeutsame Beziehung?

Warum ist es so schwierig, das Wetter mehr als eine Woche im Voraus vorherzusagen? Warum kann eine winzige Änderung in einem System zu einem dramatisch anderen Ergebnis führen? Dies sind die Fragen, die zur Entwicklung eines der faszinierendsten Gebiete der modernen Wissenschaft führten: der Chaostheorie.

Ockhams Rasiermesser, das Prinzip, das oft als „die einfachste Erklärung ist meist die beste“ zusammengefasst wird, ist eine der nützlichsten und praktischsten Heuristiken im menschlichen Denken.

Der Begriff „Singularität“ hat den wissenschaftlichen Nischendiskurs verlassen und ist zu einem wiederkehrenden Motiv in der Populärkultur geworden, das in Filmen, Nachrichtenartikeln und öffentlichen Debatten prominent vertreten ist. Oft mit dramatischer Note dargestellt, ruft er Bilder von außer Kontrolle geratener künstlicher Intelligenz und einer grundlegend veränderten menschlichen Existenz hervor. Obwohl manchmal sensationalisiert, verdient das zugrunde liegende Konzept ernsthafte Beachtung, insbesondere da die Fortschritte in der Künstlichen Intelligenz (KI) sich beschleunigen.

Die Spieltheorie, das mathematische Modell strategischer Entscheidungsfindung, arbeitet mit zahlreichen Begriffen, die helfen, die Dynamik von Interaktionen zu verstehen. Einer der wichtigsten und am häufigsten genannten ist das Nullsummenspiel. Dieses Konzept beschreibt Situationen, in denen der Gewinn eines Akteurs zwangsläufig den Verlust eines anderen Akteurs bedeutet und der gesamte „Gewinn“ konstant ist, nämlich null. Nullsummenspiele sind grundlegende Modelle für Wettbewerb und Konflikt und in vielen Bereichen relevant, vom Sport über die Wirtschaft bis hin zur Politik.

Haben Sie sich jemals gefragt, warum moderne Technologie, die unser Leben eigentlich erleichtern und uns Zeit sparen soll, nicht wirklich zu mehr Freizeit führt? Warum arbeiten wir genauso viel oder vielleicht sogar mehr als unsere Großeltern, obwohl wir von Waschmaschinen, Geschirrspülern, Computern und Smartphones umgeben sind? Die Antwort liegt in einem Phänomen, das bereits während der Industriellen Revolution erkannt wurde und als Jevons-Paradoxon bekannt ist.

Die umgekehrte polnische Notation (UPN) ist eine effiziente Methode zur Auswertung mathematischer Ausdrücke, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Operatoren nach ihren Operanden platziert werden. Dieser Ansatz ermöglicht das Weglassen von Klammern, was den Berechnungsprozess vereinfacht und verdeutlicht. Auch wenn es anfangs ungewohnt erscheinen mag, beschleunigt die Verwendung von UPN die Ausführung von Operationen erheblich, insbesondere in Computersystemen und programmierbaren Taschenrechnern.

Viele Menschen verbinden Grafikkarten immer noch hauptsächlich mit Gaming, aber GPUs können viel mehr. Aufgrund ihrer Architektur eignen sie sich hervorragend für parallele Berechnungen, die für das Trainieren und Ausführen von Deep-Learning-Modellen unerlässlich sind. Stellen Sie sich vor: Ein modernes LLM hat Milliarden von Parametern, und all diese Parameter müssen gleichzeitig verwaltet werden. Diese Art der parallelen Verarbeitung ist die wahre Stärke von GPUs, während traditionelle CPUs (Central Processing Units) in dieser Hinsicht hinterherhinken.

Im Laufe der Entwicklung von Speichergeräten sind zahlreiche Verbindungstechnologien entstanden, die revolutionäre Veränderungen in Bezug auf Geschwindigkeit und Effizienz mit sich brachten. SATA-, SAS- und M.2-Verbindungen gehören heute zu den gängigsten Lösungen, aber wofür werden sie eingesetzt und wie unterscheiden sie sich?

Der effiziente Betrieb von großen Sprachmodellen (LLMs) hängt maßgeblich von der geeigneten Speicherung und Verarbeitung ihrer Gewichte ab. Das gewählte numerische Format beeinflusst direkt den Speicherbedarf, die Rechengeschwindigkeit und die Genauigkeit des Modells. Im Laufe der Jahre wurde FP32 beim Training zunehmend durch FP16 und BF16 ergänzt oder ersetzt, während INT8 und sogar quantisierte Formate mit noch geringerer Bit-Tiefe immer häufiger zur Optimierung der Inferenz eingesetzt werden.

Die rasante Entwicklung großer Sprachmodelle (LLMs) stellt die Computertechnik vor neue Herausforderungen. Eine entscheidende Frage für mich ist, wie sich GPUs beim Ausführen dieser Modelle verhalten. In diesem Beitrag möchte ich die Leistung verschiedener GPUs anhand der Konzepte TFLOPS (Billionen Gleitkommaoperationen pro Sekunde) und TOPS (Billionen Operationen pro Sekunde) untersuchen. Ich werde die Fähigkeiten einzelner Modelle in einer übersichtlichen Tabelle darstellen und durch kurze Erklärungen ergänzen.

Grafikkartenpreise sind seit Jahren astronomisch hoch, und dies ist auf komplexe, miteinander verbundene Gründe zurückzuführen. Oft kann eine High-End-Grafikkarte (GPU) allein mehr kosten als alle anderen Komponenten eines Computers zusammen, was verdeutlicht, wie bedeutend ihr Preis geworden ist.

Die Datenübertragungsgeschwindigkeit spielt eine entscheidende Rolle für die Leistung moderner Computer. USB- und PCIe-Schnittstellen haben sich über Jahrzehnte hinweg entwickelt, um eine immer schnellere und effizientere Kommunikation zwischen Geräten zu ermöglichen. In diesem Beitrag werde ich die Geschwindigkeiten dieser Verbindungen und ihre Entwicklung über Generationen hinweg untersuchen.

Die Leistung moderner Computer wird maßgeblich von der Geschwindigkeit und dem Typ des verwendeten Speichers beeinflusst. DDR-, GDDR- und HBM-Speicher sind für unterschiedliche Zwecke optimiert, sei es Hauptspeicher für CPUs, Speicher für Grafikkarten oder Aufgaben, die rechenintensive Berechnungen mit hoher Bandbreite erfordern. In diesem Beitrag vergleiche ich die Geschwindigkeiten und wichtigsten Parameter dieser Speichertypen.

Es gibt viele Missverständnisse bezüglich der Geschwindigkeiten verschiedener Standards für Datenübertragung und -speicherung in Computern (z. B. USB, SATA, DDR, PCIe, Ethernet usw.). Aus diesem Grund habe ich mehrere zusammenfassende Beschreibungen und Tabellen erstellt, die die wichtigsten Standards und ihre Geschwindigkeiten abdecken.

In der digitalen Welt ist die Netzwerkgeschwindigkeit ein grundlegender Faktor, der unseren Alltag prägt – sei es Online-Kommunikation, Gaming, Videokonferenzen oder einfaches Surfen. Die Entwicklung von kabelgebundenen (Ethernet) und drahtlosen (Wi-Fi) Netzwerken hat in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht. Während Geschwindigkeiten von wenigen Megabit pro Sekunde in den 90er Jahren als schnell galten, begegnen uns heute Gigabit-Geschwindigkeiten sogar in unseren Haushalten.

Große Sprachmodelle (LLMs) wie GPT-3, LLaMA oder PaLM sind neuronale Netze von enormer Größe. Ihre Größe wird typischerweise durch die Anzahl der Parameter charakterisiert (z. B. 7b, 14b, 72b, was 7 Milliarden, 14 Milliarden, 72 Milliarden Parameter bedeutet). Ein Parameter ist im Wesentlichen ein Gewichts- oder Bias-Wert innerhalb des Netzwerks. Diese Parameter werden während des Trainings gelernt und repräsentieren gemeinsam das „Wissen“ des Modells, das bestimmt, wie es Informationen verarbeitet und Ausgaben generiert. Moderne LLMs besitzen Milliarden, manchmal sogar Hunderte von Milliarden, von Parametern.

In den letzten Jahren hat die KI-Revolution neue Akteure und aufregende technologische Lösungen in die Halbleiterindustrie gebracht. Eines der vielversprechendsten Unternehmen ist Cerebras Systems, ein in Kalifornien ansässiges Startup, das kürzlich seine Absicht bekannt gegeben hat, an die Börse zu gehen.