Новое вычислительное устройство – «крабокомпьютер»

17.04.2012 18:55

Новое вычислительное устройство – «крабокомпьютер»

Создание вычислительных устройств, работающих без привычной электроники – пожалуй, самая интригующая область современной техники.

 

Ученые разрабатывают «компьютеры» с применением в них молекулы ДНК, кристаллов и слизевиков. Такие разработки стимулируются 2-мя основными причинами. Во-первых, максимально низкая энергоэффективность обычных современных компьютеров – ее возможности ниже возможной на несколько порядков. И, во-вторых, растущий интерес ученых к методам вычисления, которые использует сама природа на протяжении миллиардов лет, и уж она-то, наверняка, умеет это делать проще и лучше, чем могли успеть придумать люди.

 

Японским ученым из исследовательской группы института Юкио-Пегио Ганзи все же удалось создать один  из таких удивительных устройств – им стал «крабокомпьютер».

 

Авторы этого проекта первоначально заинтересовались исследованием одного американского профессора Томазо Тоффоли, который еще в 80-х годах прошлого столетия рассматривал вероятность создания «бильярдного компьютера». Его идея заключалась в том, информация кодировалась не с помощью наличия или отсутствия заряда, а с помощью наличия или отсутствия бильярдных шаров. И вычисления в данном случае осуществлялись бы на основе движения и столкновения шаров в заданном геометрическом окружении.

 

Основываясь на этом подходе, японские ученые создали похожий компьютер, в котором вместо бильярдных шаров стали использоваться живые крабы-солдаты, которые, как оказалось, идеально подошли для этой роли.

 

Крабы обитают в прибрежных песках лагун, и при каждом отливе на суше их оказываются сотни тысяч. Они находятся вместе огромными скоплениями и двигаются по инерции все вместе, куда соседи, туда и они. И лишь когда они оказываются на краю толпы – то становятся в ведущих или ведомых, и только в этом случае начинают хоть немного думать, куда и в каком направлении им дальше двигаться.

 

Но, даже в таком случае, крабами становится управлять очень легко. Ведь они реагируют на любую тень, которую принимают за отражение хищной птицы и тут же начинают менять направление, спасаясь от возможной угрозы. Что еще любопытно, при столкновении двух таких групп крабов – они сразу сливаются в одно целое и после двигаются в том направлении, которое получится в сумме двух направлений движения обеих групп. Иначе можно выразиться – их вектор направлен в ту сторону, что и сумма двух исходных векторов. И все эти движения их настолько просты и механичны, что крабы ведут себя ничем не хуже, чем настоящие биороботы.

 

Благодаря таким выводам ученые смогли создать самый простой лабиринт, передвигаясь по которому крабы смогли выполнять самые простые логические операции. К примеру, присутствие группы крабов равнялось единице, их отсутствие в заданной точке – нулю, а их передвижение по трубам лабиринта позволяло проводить необходимые математические действия – умножение, сложение и так далее.

 

Новую идею японцы опробовали на практике только после проверки ее с помощью моделирования на настоящем электронном. 

 

Правда, результаты, оказались пока совсем не идеальными, так как при выполнении логического сложения, иначе – дизъюнкции, крабы проявляли себя просто замечательно, а вот логическое умножение, или конъюнкция, им удавалось далеко не всегда. Авторы проекта надеются, что при лучшей оптимизации условий для движения крабов внутри лабиринта, от них можно будет добиться большей производительности.

 

Комментировать
Содержимое этого поля является приватным и не будет отображаться публично.
Я не робот
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.
5 + 9 =
Решите эту простую математическую задачу и введите результат. Например, для 1+3, введите 4.