Ученые из Японии построили компьютер, в котором вычисления осуществляются при помощи крабов. Статья ученых пока не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.
В рамках работы ученые задались вопросом практической реализации так называемого бильярдного компьютера. В такой теоретической машине вычисления основаны на динамике бильярдов - конечного набора шаров, которые движутся в некотором геометрическом окружении (например, по бильярдному столу сложной формы). При столкновении шары разлетаются по законам физики. В простейшем случае данные кодируются начальными положениями и скоростями шаров.
Вместо шаров ученые предложили использовать стайки крабов Mictyris guinotae. Сначала специалисты смоделировали движение ракообразных на компьютере - правила перемещения были достаточно простые: крабы в центре группы двигались туда, куда и их соседи, поэтому движением всей группы управляли только ракообразные по краям. Чтобы контролировать направление движения животных, ученые использовали обычную тень, которая имитировала тень от птиц - главных врагов крабов в естественной природе.
При встрече две группы крабов объединялись в одну (это их поведение эквивалентно движению динамики "мягких" бильярдных шаров), причем вектор скорости этой группы оказывается сонаправлен с суммой векторов скоростей двух исходных. Используя такую модель, ученые смогли построить на компьютере систему коридоров, в которых двигались крабы, реализующую простейшие логические операции - сложение (OR), умножение (AND) и отрицание (NOT). При этом наличие крабов в коридоре соответствовало единице, а отсутствие - нулю.
После тестирования ученые собрали действующую модель крабового компьютера с участием нескольких десятков ракообразных M. guinotae. Компьютер представлял собой систему коридоров с пластиковыми стенками. По словам исследователей, реализация логического сложения работала хорошо, в то время как логическое умножение функционировало довольно неустойчиво.
В настоящее время активно изучается вопрос создания нетрадиционных компьютеров (этот раздел науки именуется нетрадиционными вычислениями). Считается, что в перспективе компьютеры, основанные, например, на химических процессах, смогут выполнять некоторые вычисления эффективнее, чем традиционные.
Источник: Лента
|
