Datorzinātnieki veido datoru, izmantojot krabju barus

Viena no karstajām tēmām datorzinātnēs ir netradicionālu skaitļošanas formu izpēte.

To motivē divi domu virzieni. Pirmā ir teorētiska — parastie datori ir ļoti energoefektīvi — par aptuveni astoņām kārtām sliktāki, nekā teorētiski iespējams. Otrais ir praktisks — daba ir izstrādājusi daudz efektīvākus skaitļošanas veidus konkrētiem uzdevumiem, piemēram, modeļu atpazīšanai.

Skaidrs, ka mums vajadzētu būt spējīgiem paveikt daudz labāk, tāpēc ir interese par dažādiem darbības veidiem.

Dažādas grupas ir izmēģinājušas skaitļošanu ar eksotiskām vielām, piemēram, ķimikālijām, piemēram, karstu ledu, un pat ar vienšūnu organismu, ko sauc par gļotu pelējumu.

Šodien mēs aplūkojam vienu no ziņkārīgākajām šīs tēmas variācijām — datoru, kas izmanto karavīru krabju uzvedību.

Pirmkārt, neliels priekšstats par šīs idejas pamatā esošo teoriju. 80. gadu sākumā daži datorzinātnieki — Eds Fredkins un Tommaso Tofoli — pētīja, kā no biljarda bumbiņām varētu izveidot datoru.

Ideja ir tāda, ka kanāls pārvadātu informāciju, kas kodēta biljarda bumbiņu esamības vai neesamības veidā. Šī informācija tiek apstrādāta caur vārtiem, kuros biljarda bumbiņas vai nu saduras un izplūst virzienā, kas ir sadursmes ballistikas rezultāts, vai arī nesaskaras un izplūst ar tādu pašu ātrumu.

Tagad Jukio-Pegio Gunji no Kobes universitātes Japānā un pāris draugi ir uzbūvējuši biljarda bumbiņu datoru, izmantojot karavīru krabjus. Mēs demonstrējam, ka karavīru krabju bari var ieviest loģiskus vārtus, ja tie atrodas ģeometriski ierobežotā vidē, viņi saka.

Šķiet, ka šie radījumi ir unikāli piemēroti šādam informācijas apstrādes veidam. Viņi dzīvo zem smiltīm plūdmaiņu lagūnās un bēguma laikā iznirst simtiem tūkstošu baros.

Interesanti par krabjiem ir tas, ka tie demonstrē divas atšķirīgas uzvedības formas. Atrodoties bara vidū, viņi vienkārši seko tam, kurš atrodas tuvumā. Bet, kad viņi atrodas uz bara malas, viņi mainās.

Pēkšņi viņi kļūst par agresīviem līderiem un ar savu baru velk ūdeņainā tālumā, līdz kaut kāda turbulences negadījuma rezultātā atkal nonāk spietā.

Tā izrādās ļoti spēcīga uzvedība, ko var viegli kontrolēt. Novietojot pie sienas, vadītājs vienmēr sekos sienai virzienā, kuru var kontrolēt, ēnot spietu no augšas, lai atdarinātu plēsīgo putnu klātbūtni, kas ēd krabjus.

Šādos apstākļos krabju bars kā ripojoša biljarda bumba sekos sienai.

Tātad, kas notiek, kad saduras divas krabju bumbiņas? Saskaņā ar Gunji un co eksperimentiem, bumbiņas saplūst un turpinās virzienā, kas ir to ātrumu summa.

Turklāt šī uzvedība ir ļoti izturīga pret troksni, galvenokārt tāpēc, ka krabja indivīdu uzvedība rada troksni, kas nav atšķirams no ārējā trokšņa. Šīs radības ir attīstījušās, lai tiktu galā ar troksni.

Tas nekavējoties norādīja uz potenciālu pielietojumu skaitļošanā, saka Gunji un citi. Ja krabju bumbiņas uzvedas kā biljarda bumbiņas, ir vienkārši jāizveido kanālu modelis, kas darbojas kā loģiski vārti.

Un tas ir tieši tas, ko Gunji un citi ir izdarījuši. Šie puiši vispirms simulēja karavīra krabja datora uzvedību īpašos kanālu modeļos. Tad viņi savā laboratorijā uzcēla vienu, lai pārbaudītu ideju ar īstiem krabjiem.

Taisnības labad jāsaka, ka rezultāti bija dažādi. Lai gan Gunji un kolēģi atklāja, ka viņi var uzbūvēt pienācīgus VAI vārtus, izmantojot karavīru krabjus, viņu UN vārti bija daudz mazāk uzticami.

Tomēr ir agrīnas dienas, un viņi saka, ka, iespējams, ir iespējams sasniegt labākus rezultātus, padarot apstākļus datorā krabjiem draudzīgākus. (Nevieni krabji datora izgatavošanas laikā netika nodarīti, saka Gunji un citi.)

Tātad jums tas ir — dators, kurā informācijas nesēji mētājas ar karavīru krabjiem.

Nav teikums, kuru jūs gaidāt lasīt katru dienu. Taču noteikti nevar paiet ilgs laiks, kad mūsu galddatoros būs kāds no tiem.

Atsauce: http:// arxiv.org/abs/1204.1749 : Robusts karavīru krabju bumbas vārti

paslēpties