Von N.

Tietokoneissa on yksi keskeinen piirre, joka on säilynyt periaatteessa ensimmäisten käyttökelpoisten ohjelmoitavien koneiden keksimisestä lähtien, eli ns Von Neumannin arkkitehtuuri. Tämä viittaa siis siihen, että tietokone on periaatteessa laite, jossa on muisti, prosessointiyksikkö, jne. ja näitä yhdistävä(t) väylä(t), ja samassa muistissa esitetään yhtä lailla sekä ohjelmakoodia että dataa.

Tämä arkkitehtuuri tuottaa pullonkaulan ensinnäkin siksi, että prosessori joutuu odottamaan joskus merkittäviäkin aikoja, että muistista noudetaan sille lisää työtä. Tätä helpottamaan on kehitetty kaikenlaisia välimuisti (cache) ratkaisuja, mutta ne eivät ratkaise itse perustavanlaatuista ongelmaa. Siksi nytkin etsitään kuumeisesti vaihtoehtoja tälle arkkitehtuurille. Toisaalta, oman tieteellisen työni näkökulmasta kysymys ei edes ole relevantti, sillä en operoi tällaisilla abstraktioilla tutkimuksessani. Jouduin kuitenkin perehtymään asiaan hieman, koska minulle lätkäisiin yllättäen ja pyytämättä (joskin ei mitenkään epämieluisasti, vaihtoehtoihin verrattuna) ohjelmointikielten periaatteiden kurssi, ja siinä tämä tulee relevantiksi.

Tämä pullonkaula on aikanaan saanut huomiota siten, että kun ohjelmoitaessa on pyritty tehokkuuteen, ohjelmoinnin teknisissä ratkaisuissa ja jopa algoritmisuunnittelussa on pyritty kiinnittämään tähän huomiota. Esimerkiksi 1980- ja 90-luvuilla ns. demoskenessä arkkitehtuuri- ja alustaspesifiset ratkaisut olivat ns. hack- tai kludge-ratkaisuja, eli teoreettisesti epämielenkiintoisia, mutta ehkä vaivaa ja ilman muuta kekseliäisyyttä vaativia "optimointeja", joista puuttui kaikki geneerisyys ja eleganssi, mutta jotka olivat paikoitellen aivan käsittämättömän tehokkaita. Itse en koskaan mitenkään erityisemmin ollut kiinnostunut tämäntapaisesta "häkkäämisestä", vaikka sen tulokset kiintoisia olivatkin. Sen pari kertaa kun johonkin partikulaariseen, sinänsä näyttävän tuloksen saavuttaneeseen ratkaisuun olen perehtynyt, on tullut lopulta tunne, että minua on huijattu hieman samaan tapaan kuin taikurin taikatempussa.

Tämä on muutoin epäolennaista, esitän ylläolevan lähinnä pohjustuksena niille, joilla on (virheellinen) käsitys -- joka minullakin oli jossakin vaiheessa -- että abstraktimpaan suuntaan kehittynyt ohjelmistosuunnittelu jotenkin hävittää kulttuurin, jossa ennen tehtiin "paremmin", kun jouduttiin häkkäämään, ja erityisesti niin, että tämä olisi kokonaan huono asia ja vain laiskuutta.

Ihmisen kyky abstraktioon, jossa aidosti "operationaalinen" (tarkemmin sanottuna, sellaisena pidetty) taso on hyvin syvällä verrattuna siihen, jolla ratkaisuja tietoisesti haetaan, on hyvin rajallinen. Ensinnäkin, jokainen tilanne, jossa joudutaan siirtymään syvemmälle, lähemmäs "konkreettista", on abstraktiovuoto. Niiltä ei voi välttyä täysin, mutta mitä syvemmälle vuoto jatkuu, sitä todennäköisemmin alkuperäinen ajatus hukkuu. Ohjelmointikielten kehitys abstraktimman ilmaisun suuntaan onkin palvellut tätä tarkoitusta, ja se kumpuaa inhimillisten kykyjen rajoitteiden tunnustamisesta.