2010-04-16 26 views
7

Prototype working ternary deviceSử dụng/lợi ích thực tế nào mà một máy tính dựa trên ternary 'bit' có?

máy tính lượng tử với qbits và vân vân là một chuyện, nhưng chính xác những gì chúng ta đang đứng để đạt được từ một CPU mà hoạt động trên cơ sở ternary, trong đó mỗi 'chút' là có ête/không/có thể (hoặc true/false/filenotfound)?

Nó chỉ đơn giản là một bài tập học thuật hoặc nó có thể thay đổi thiết kế bộ xử lý?

+1

Nghe có vẻ như tôi sẽ làm phức tạp mạch cổng, vì bây giờ có nhiều cách có thể hơn để kết hợp hai bit "ternary". Tuy nhiên, biến chứng này cũng có thể có nghĩa là mật độ tốt hơn để xử lý, nếu các thành phần phức tạp hơn cho phép các hoạt động được thực hiện với ít thành phần hơn sẽ được yêu cầu cho tính toán nhị phân tương đương. Nếu bạn thực sự có một CPU ternary thực sự, tác động phần mềm chính sẽ là các toán tử bitwise nhị phân không còn hiệu quả nữa. Điều đó và tất cả các liên kết và kích thước bộ đệm sẽ bắt đầu được quyền hạn của 3 và một byte đi đến 6561. –

Trả lời

1

Việc sử dụng thực tế nào làm tăng số lượng bit nói chung trong tính toán? Bạn nhận được không gian địa chỉ lớn hơn và hoạt động nhanh hơn (như thêm hoặc nhân, kích thước chữ càng lớn, mã càng nhanh, giả sử bạn sử dụng toàn bộ kích thước từ, bởi vì bạn chỉ trả chi phí chuyển khoản đăng ký một lần thay vì gấp hai lần hoặc 3 lần) .

Tăng "kích thước" của bit cung cấp một phần thưởng tương tự, bạn có thể giảm kích thước từ và vẫn duy trì cùng một phạm vi từ. Ngoài ra, tính toán của bạn (có thể) rẻ hơn vì bạn áp dụng thuật toán của mình cho ít chữ số hơn (tùy thuộc vào cách nhân số đắt tiền ở cơ số 3).

+2

Nhưng điều đó giả định một bit ternary là nhanh như một nhị phân. Có bất kỳ sự khác biệt cơ bản thực sự nào để tính toán từ làm việc trong cơ sở 3 là câu hỏi của tôi hay không. –

+0

Bổ sung/chất nền phải giống nhau. Nhân ... idk. Bên cạnh đó tôi không giả sử chúng nhanh như nhị phân. Chúng rõ ràng là chậm hơn. Câu hỏi đặt ra là họ vẫn đủ nhanh khi kết hợp với kích thước chữ nhỏ hơn, nó sẽ mang lại lợi ích? – Blindy

1

Nó cung cấp mật độ tốt hơn (cho tính chẵn lẻ trong sản xuất).

Chúng cung cấp ba trạng thái cho mỗi 'bit' không làm cho chúng 'có không' có nghĩa là "true false file-not-found" - điều cấp ứng dụng để quyết định cách diễn giải và gắn nhãn ba trạng thái đó, nhưng chúng không phải là trạng thái gần đúng 'mờ', chúng tuyệt đối và độc quyền.

Thành phần trung tâm thực sự sẽ tương thích với CPU nhị phân - sự khác biệt chính là nếu chúng là số hoặc tương tự, không phải chúng là nhị phân, bậc ba hoặc dựa trên khác. Một vấn đề phần cứng đơn giản của nó để chuyển đổi cơ sở này sang cơ sở khác và cung cấp các giao diện trong các cơ sở tùy ý - nó sẽ không yêu cầu kiến ​​trúc CPU mới để có một số bộ nhớ xảy ra là thứ ba, chẳng hạn.

+1

Ai nói rằng họ đã mờ? Có | Không | Có thể là 3 trạng thái riêng biệt là đúng | sai | rất sai hoặc 0 | 1 | 2 –

+1

Tôi nói chúng không mờ. http://en.wikipedia.org/wiki/Fuzzy_logic – Will

+0

Bạn là người đề cập đến chúng bị mờ ngay từ đầu. Tại sao? Tôi mô tả một hệ thống 3 trạng thái đơn giản và bạn đưa logic mờ vào hình ảnh ... –

0

Thực ra, không phải 0 | 1 | 2. Nó sẽ là -1 | 0 | 1. Tôi nghĩ rằng những khả năng được đưa ra trong việc giới thiệu một hệ thống ternary có thể thay đổi rất nhiều tính toán như chúng ta biết. Hầu hết các máy tính hoạt động ở dạng nhị phân ... tức là. Có không. Tâm trí con người hoạt động trong ternary ... Có/Không/Có lẽ ... Đây có phải là chìa khóa để trí tuệ nhân tạo thực sự? Tôi nghĩ rằng các máy tính có thể hoạt động giống như con người hơn nếu chúng được đưa ra tùy chọn nghi ngờ :)

+0

Máy tính nhị phân đã có tùy chọn nghi ngờ, nếu mã được viết cho nó. (Một bit có thể được thiết lập để chỉ ra "tôi không biết về giá trị của điều này".) Trong thực tế, một máy tính nhị phân có * nhiều * phòng trong bộ phận đó, vì một cặp bit có thể nói "tôi có này giá trị "và" tôi không chắc chắn nó là đúng "cùng một lúc, trong khi một số thứ ba chỉ có thể nói có/không/i dunno. Dù bằng cách nào, mặc dù, nhà nước "i dunno" không thực sự là - đó là một giá trị khác, xác định đòi hỏi phải diễn giải bằng phần mềm. – cHao

0

Boolean Logic thực chất là nhị phân và cơ sở cho các cổng AND/OR, nhưng có thể có một số tiện ích - trong Dunno + Boolean (Doolean) Turing Machine terms, một máy dừng và nói Accept hoặc Reject là Boolean, nhưng nói chung một máy có thể tiếp tục chạy và ở trong trạng thái không xác định hoặc không biết (vòng lặp được sử dụng trong lý thuyết tính toán để chỉ ra điều này, nhưng don ' t biết và không quan tâm tiểu bang được sử dụng trong tối ưu hóa mạch - việc tìm kiếm một mạch tối thiểu xử lý những gì bạn đang quan tâm và cung cấp hoặc là đúng hay sai cho các trạng thái không quan tâm. Mạch cũng có thể ở trạng thái không xác định, và xác định/không xác định tuyên truyền để dễ dàng khái quát hóa các bảng chân lý Boolean thành các bảng chân lý Doolean - giống như cách mà NaN truyền trong số học dấu chấm động.Về mặt các phép tính số học, tất cả các phép toán số có thể được thực hiện ở bất kỳ cơ sở nào, mặc dù một số có dạng đơn giản trong hệ nhị phân (và cũng có những vấn đề phù hợp với các cơ sở khác, bao gồm cả logarit tự nhiên). Ngẫu nhiên không cần ba trạng thái là 0, 1, 2 hoặc -1, 0, +1 hoặc thậm chí có sự khác biệt bằng nhau (thậm chí có thể sử dụng các giá trị tưởng tượng hoặc siêu việt, như i và pi hoặc e).

Những bất lợi chính là tất cả những gì chúng tôi đã đầu tư vào máy logic nhị phân.

Ưu điểm chính là hiệu suất trong một dây hoặc một tụ điện có thể dễ dàng phân biệt +1, 0, -1 chỉ 0,1 - điện áp âm cũng giống như điện áp dương. Sau đó, có khả năng lượng tử (qutrits), khả năng quang học (ví dụ phân cực), vv. Nhưng tập trung vào bộ nhớ động và ưu điểm của mạch cân bằng, mật độ mạch trên mỗi bit sẽ tăng lên trên 50% (2 trits có 9 trạng thái, 3 bit chỉ có 8 trạng thái), và mức tiêu thụ điện năng trên mỗi bit có thể sẽ giảm đi một nửa và thời gian tính toán về nguyên tắc sẽ giảm một phần ba mỗi bit trên mỗi chu kỳ.

0

tôi sẽ trả lời đúng cho câu hỏi của bạn. Trước hết, để loại bỏ năng lượng của bóng bán dẫn thành một tranzito bậc ba, trước tiên bạn cần một nguồn điện có khả năng 3 loại dòng điện. Thông thường bạn chỉ có 2. Ngược và fowards. Tiêu cực và tích cực, hoặc 0 và 1. Với 3 bạn chỉ cần thêm một hướng khác cho hiện tại. Thêm một cột nhôm vào một pin kẽm (tiêu cực) và đồng (tích cực) đã tồn tại có thể đạt được mục tiêu này. Nhôm được sử dụng bởi vì nó là đối diện của đồng thau. Đồng thau là hỗn hợp của kẽm và đồng tan chảy với nhau.

Ok, trước khi tôi có thể giải thích được điều đó, tôi muốn giúp bạn dễ dàng hiểu được bản chất cơ bản của ternary. Ví dụ, hãy nhớ rằng trong lập trình một đa giác 3D, (BA chiều, hãy nhớ rằng) bạn không thể làm điều đó mà không có ít nhất 3 điểm. Nhưng bạn có thể mã một cái gì đó mà chỉ sử dụng 2, nhưng sau đó nhanh chóng nhấp nháy đến 2 điểm khác với một trong những điểm là nơi hiển thị trước đó cho thấy một. Một đa giác giả, giả, nó sẽ là, nhưng một đa giác thực sự rõ ràng như bạn biết cần 3 điểm. VÍ DỤ KHÁC: Lấy tỷ lệ màu RGB chẳng hạn. Điều tương tự. Bạn không thể làm bất kỳ màu nào bạn muốn mà không có 3 màu cơ bản. Nhiều thứ hoạt động trong ba và do đó bạn gần như có thể thấy một sự cần thiết nhất định cho một máy tính ternary. Vì vậy, để chứng minh giả thuyết trước đó của tôi đúng, nhìn vào màu tím. Nó là một hỗn hợp của màu đỏ và màu xanh. Vì vậy, những gì là màu tím đối diện? MÀU XANH LÁ! Điều này là do khi bạn đang làm việc với một quy mô màu riêng biệt, tất cả những gì bạn làm để tìm màu thứ 3 bạn cần là thêm 2 bạn đã có và sau đó đảo ngược kết quả của bạn. Trong trường hợp này, nó có màu xanh lá cây.

Bây giờ quay trở lại điểm - với một máy tính thứ cấp, nguồn điện của bạn cần dòng thứ 3 để thay đổi từ bóng bán dẫn ban đầu sang mạch khác trong mạch 3 tùy chọn. Vì vậy, về cơ bản bạn có một trái, phải và lên (ví dụ) tùy chọn tại bất kỳ bóng bán dẫn nhất định. Nó có 3 đường dẫn nó có thể mất. Bạn cũng có thể thêm nhiều hơn với công nghệ này nhưng hơn 3 đường dẫn cho mỗi tùy chọn là không cần thiết. Vì vậy, để di chuyển nó đến một bóng bán dẫn nhất định, bạn phải thao tác dòng điện một chút. Trong nhị phân, điều này được thực hiện bằng cách lừa bóng bán dẫn được tính cả 0 và 1 chỉ trong một khoảnh khắc, trong khi bộ xử lý nhị phân hoặc chip logic nhị phân được đề cập được thiết kế để làm cho việc này dễ dàng hơn bằng cách có cấu trúc chuyển mạch/nút chính xác. Vì vậy, những gì xảy ra là, thay vì đi thẳng về phía trước mà sẽ là bước hợp lý nhất khi bật transistor tiếp theo, nó bị lừa bởi những thay đổi trạng thái phân cực cho đến khi nó bị thu hút bởi transistor thứ hai. Tuy nhiên, trong một máy tính bậc ba, bạn có 3 bóng bán dẫn bạn có thể đi tiếp theo, không chỉ 2. Vì vậy, bây giờ bạn có thể sử dụng dòng thứ ba để làm như vậy. NGAY BÂY GIỜ, cách thức hoạt động của công trình hiện tại, nếu bạn đang sử dụng pin cấp ba để cấp nguồn (bạn có thể sử dụng pin không được sửa đổi thường xuyên nhưng sau đó bạn cần số thành phần đảo ngược nguồn trên bo mạch chủ của máy tính , Tôi thích một nguồn thứ ba ... vì vậy ...) thanh nhôm bạn thêm sẽ có một hành động quay để hiện tại, thay vì về phía trước và phía sau.

Trông như thế này:

==================== >>>>> âm sang dương (1 trạng thái!)

< < ======================= tích cực đến tiêu cực (0 nhà nước)

^^^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

===== =========================

VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV

Hình minh họa trên là hình tròn hoặc hướng (2 trạng thái) "lên". Chúng tôi nói lên vì tốt, các mạch được tiếp xúc trên một mặt, và không phải là khác. Dòng điện sẽ đẩy "UP" nhiều hơn vào trong wafer silicon mà các bóng bán dẫn được gắn vào.

Vì vậy, đó là tất cả 3 trạng thái. Bây giờ nhôm gắn với pin trong trường hợp này sẽ SPIN nó hiện tại thay vì đi qua lại, do yếu hơn kẽm, và mạnh hơn so với tích cực. Bạn có thể làm điều này với đồng thau nhưng bạn sẽ làm giảm tuổi thọ của pin của bạn, và nó sẽ không đưa ra nhiều năng lượng. Từ tính của nhôm được tách ra từ kẽm và đồng. Đây là sơ đồ về cách nguồn năng lượng của bạn hoạt động.

http://oi60.tinypic.com/2nsrwgw.jxpxgx (thay đổi jxpxgx để jpg)

Như bạn thấy, sơ đồ cho thấy dòng chảy năng lượng từ mỗi thiết bị đầu cuối. Mọi thứ đều bị thu hút bởi sự tích cực, nhưng vấn đề là nhôm đang nhận được sự thúc đẩy từ tiêu cực cùng một lúc. Điều này không thể tránh khỏi tạo ra một hành động quay trong từ trường và điện trường (giả sử bạn có nó nối và đang sử dụng nó). Đây là lần thứ 3 của bạn. Bạn không thể áp dụng điều này cho các thành phần điện 2 chiều (âm tính dương) bình thường. Không, trừ khi bạn không treo thiết bị đầu cuối thứ 3 vào thành phần được đề cập. Tuy nhiên trong một máy tính ternary, tất cả các thành phần rõ ràng đã ở đó để chấp nhận thiết bị đầu cuối thứ 3 và do đó trở thành có khả năng sử dụng trạng thái logic bậc ba của nó.

Khi bạn áp dụng thiết bị đầu cuối thứ 3, bạn thực sự có thể thực hiện nhiều việc hơn chỉ với 3 trạng thái logic. Bạn thực sự có thể làm cho hướng hiện tại. Gắn một nam châm điện vào pin 3 trạng thái cũng sẽ hiển thị các khả năng của một CPU bậc ba bằng cách có thể thao tác một vật kim loại, chúng ta sẽ chỉ sử dụng một ốc vít máy nhỏ cho ví dụ này. Ốc vít được từ hóa vào nam châm điện, và nam châm điện có thể di chuyển nó lên và xuống, trái sang phải và quay vật thể cùng một lúc. Sử dụng hiểu biết này, chúng ta rõ ràng có thể thấy rằng một CPU bậc ba sẽ được nâng cao hoàn toàn. Thay vì yêu cầu các bóng bán dẫn bật lửa hai lần để chuyển sang một đường khác, bạn có thể chỉ cần sao lưu một vài bóng bán dẫn và đặt điện tích trên một đường dẫn bán dẫn mới. Điều này tiết kiệm năng lượng, thời gian và vì cách nhân bản tự nhiên, sử dụng hệ thống đếm 3 cơ sở trên CPU/Máy tính ternary sẽ cho phép bạn làm toán nhanh hơn rất nhiều, như đã được chứng minh với ví dụ thang màu RGB ở trên.

Khả năng là ENDLESS.

+0

cũng có, tôi muốn đề cập rằng bạn có thể sử dụng logic lập trình bậc ba để lập trình cho máy tính nhị phân. Nhưng nó không phải là các chữ số là bậc ba, nó chỉ đơn giản là cấu trúc của chương trình nhị phân là bậc ba. Chỉ cần chương trình như bạn thường làm, sử dụng xemacs của bạn để chương trình một số mã C + + và giảm thiểu dấu chân bằng cách chia tất cả mọi thứ thành ba. Vì vậy, bất kỳ cây chương trình nào bạn có thể đưa ra, hãy chắc chắn rằng tất cả các kết nối với các toán tử khác trong một mạng tam giác. Nếu bạn tiếp tục cải thiện thêm, bạn sẽ nhận thấy bạn có thể sử dụng màu đỏ xanh lục và xanh lam với một số dữ liệu chuyển đổi TIẾP TỤC – iamverysmart234

+0

TIẾP TỤC .. được nhúng vào trong một tệp có dạng JPG để có kích thước tệp nhỏ nhất trên thế giới. Vì vậy, bạn sẽ có một hình ảnh nén chỉ lưu trữ các bit màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương, kéo chúng vào thư viện và các bit dữ liệu chuyển đổi khác được nhúng vào tệp hình ảnh sẽ có thể làm cho cpu ressurect hình ảnh gốc với tất cả các màu sắc có thể nhìn thấy. Bạn có thể chụp ảnh có kích thước 1920x1280 có thể có kích thước 2-3 megabyte và nén xuống 100 kilobyte, mà không cần phải đợi lâu hơn để giải nén. Nó sẽ tái tạo dữ liệu hình ảnh ban đầu của nó trên bay, nhanh hơn một .bmp. – iamverysmart234

Các vấn đề liên quan