Ordinateur ternaire – Wikipedia wiki

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Ordinateur qui utilise la logique ternaire

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UN ordinateur ternaire , aussi appelé ordinateur , est celui qui utilise la logique ternaire (c’est-à-dire la base 3) au lieu du système binaire le plus courant (c’est-à-dire la base 2) dans ses calculs. Cela signifie qu’il utilise des traits (au lieu de bits, comme la plupart des ordinateurs).

Types d’États [ modifier ]]

L’informatique ternaire s’occupe de trois états discrets, mais les chiffres ternaires eux-mêmes peuvent être définis différemment: [d’abord]

Système États
Ternaire déséquilibré 0 d’abord 2
Ternaire déséquilibré fractionnaire 0 d’abord ⁄ 2 d’abord
Ternaire équilibré −1 0 d’abord
Logique à l’état inconnu F ? T
Binaire codé de ternaire T F T

Les ordinateurs quantiques ternaires utilisent des Qutrits plutôt que des traits. Un Qutrit est un état quantique qui est un vecteur unitaire complexe en trois dimensions, qui peut être écrit comme

| Φ ⟩ = un | 0 ⟩ + b | d’abord ⟩ + c | 2 ⟩ {displayStyle | psi Hangle = alpha | 0rangle + bêta | 1Rangle + gamma | 2Rangle}

Dans la notation BRA-Ket. [2] Les étiquettes données aux vecteurs de base (

| 0 ⟩ , | d’abord ⟩ , | 2 ⟩ {displayStyle | 0Rangle, | 1Rangle, | 2Rangle}

) peut être remplacé par d’autres étiquettes, par exemple celles indiquées ci-dessus.

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Histoire [ modifier ]]

Je reflète souvent qui avait le ternaire au lieu du décimal La notation a été adoptée dans l’enfance de la société, des machines comme le présent auraient longtemps que cela aurait été courant, car la transition du calcul mental au calcul mécanique aurait été très évidente et simple.

Une machine de calcul précoce, construite entièrement à partir de Wood par Thomas Fowler en 1840, opérée dans un ternaire équilibré. [4] [5] [3] Le premier ordinateur ternaire électronique moderne, Settun, a été construit en 1958 dans l’Union soviétique de l’Université d’État de Moscou par Nikolay Brusentsov, [6] [7] Et il avait des avantages notables par rapport aux ordinateurs binaires qui l’ont finalement remplacé, comme une consommation d’électricité plus faible et un coût de production plus faible. [6] En 1970, Brusentsov a construit une version améliorée de l’ordinateur, qu’il a appelé Settun-70. [6] Aux États-Unis, l’émulateur de l’informatique ternaire Ternac travaillant sur une machine binaire a été développé en 1973. [8] : 22

L’ordinateur ternaire QTC-1 a été développé au Canada. [9]

Ternaire équilibré [ modifier ]]

L’informatique ternaire est couramment implémentée en termes de ternaire équilibré, qui utilise les trois chiffres −1, 0 et +1. La valeur négative de tout chiffre ternaire équilibré peut être obtenue en remplaçant chaque + par un – et vice versa. Il est facile de soustraire un nombre en inversant les chiffres + et – puis en utilisant l’ajout normal. Le ternaire équilibré peut exprimer des valeurs négatives aussi facilement que celles positives, sans avoir besoin d’un signe négatif de premier plan qu’avec des nombres déséquilibrés. Ces avantages rendent certains calculs plus efficaces dans le ternaire que le binaire. [dix] Étant donné que les signes de chiffres sont obligatoires et que les chiffres non nuls sont uniquement la magnitude 1, la notation qui laisse tomber les ‘1 et utilisent seulement zéro et les signes + – sont plus concises que si les 1 sont inclus.

Ternaire déséquilibré [ modifier ]]

L’informatique ternaire peut être implémentée en termes de ternaire déséquilibré, qui utilise les trois chiffres 0, 1, 2. Les 0 et 1 d’origine sont expliqués comme un ordinateur binaire ordinaire, mais utilisent plutôt 2 comme courant de fuite.

La première conception de semi-conducteurs ternaires déséquilibrée au monde sur une grande tranche a été mise en œuvre par l’équipe de recherche dirigée par Kim Kyung-Rok à l’Ulsan National Institute of Science and Technology en Corée du Sud, ce qui aidera le développement de micropudités informatiques et élevées à l’avenir. Ce thème de recherche a été sélectionné comme l’un des futurs projets financés par Samsung en 2017, publiés le 15 juillet 2019. [11]

Applications futures potentielles [ modifier ]]

Avec l’avènement des composants binaires produits en masse pour les ordinateurs, les ordinateurs ternaires ont diminué en signification. Cependant, Donald Knuth soutient qu’ils seront ramenés dans le développement à l’avenir pour profiter de l’élégance et de l’efficacité de Ternary Logic. [dix] Une manière possible pour la combinaison d’un ordinateur optique avec le système logique ternaire. [douzième] Un ordinateur ternaire utilisant la fibre optique pourrait utiliser Dark comme 0 et deux polarisations orthogonales de lumière comme +1 et −1. [13]

La jonction Josephson a été proposée comme une cellule de mémoire ternaire équilibrée, en utilisant des courants supraconducteurs en circulation, dans le sens horaire, dans le sens antihoraire ou désactivé. “Les avantages du circuit de mémoire proposé sont la capacité de calcul à grande vitesse, de faible consommation d’énergie et de construction très simple avec moins d’éléments en raison de l’opération ternaire.” [14]

Dans la culture populaire [ modifier ]]

Dans le roman de Robert A. Heinlein Temps assez pour l’amour , les ordinateurs sapient de Secundus, la planète sur laquelle une partie de l’histoire de cadrage est définie, y compris Minerva, utilise un système ternaire déséquilibré. Minerva, dans la déclaration d’un résultat de calcul, dit “trois cent quarante mille six cent quarante … la lecture ternaire d’origine est une paire d’unités paire une unité de virgule nil nil de virgule paire de paires de virgule nil nil nil nil”. [15]

Voir également [ modifier ]]

Les références [ modifier ]]

  1. ^ Connelly, Jeff (2008). “Architecture informatique à bilan d’essai Ternary Computing” (PDF) . California Polytechnic State University of San Luis Obispo.
  2. ^ Colin P. Williams (2011). Explorations en informatique quantique ( Springer. Pp. 22-23. ISBN 978-1-84628-887-6 .
  3. ^ un b Hayes, Brian (2008-04-01). Théorie des groupes dans la chambre et autres détournements mathématiques . Farrar, Straus et Giroux. ISBN 978-1-4299-3857-0 .
  4. ^ McKay, John; Vass, Pamela. “Thomas Fowler” . Archivé de l’original le 31 mai 2007.
  5. ^ Glusker, Mark; Hogan, David M.; Vass, Pamela (juillet-septembre 2005). “La machine de calcul ternaire de Thomas Fowler”. IEEE Annals de l’histoire de l’informatique . 27 (3): 4–22. est ce que je: 10.1109 / mahc.2005.49 .
  6. ^ un b c Nitusov, Alexander. “Nikolay Petrovich Brusentsov” . Musée informatique virtuel russe: Temple de la renommée . Récupéré 25 janvier 2010 .
  7. ^ Trogemann, Georg; Nitussov, Alexander Y.; Ernst, Wolfgang (2001). Computing en Russie: l’histoire des appareils informatiques et des technologies de l’information révélées . Vieweg + Teubner Verlag. Pp. 19, 55, 57, 91, 104-107. ISBN 978-3-528-05757-2 . .
  8. ^ Epstein, George; Frieder, Gideon; Rine, David C. (1974). “Le développement de la logique à valeur multiple liée à l’informatique”. Ordinateur . IEEE. 7 (9): 20–32. est ce que je: 10.1109 / MC.1974.6323304 . eissn 1558-0814 . ISSN 0018-9162 . S2cid 30527807 .
  9. ^ Donner, y. H.; Mouftah, H. T. (1988). Une puce ROM Ternaire CMOS (PDF) . Procédure. Le dix-huitième symposium international sur la logique à valeur multiple . IEEE. pp. 358–363. est ce que je: 10.1109 / ismvl.1988.5195 . ISBN 0-8186-0859-5 .
  10. ^ un b Knuth, Donald (1980). L’art de la programmation informatique . Vol. 2: Algorithmes simmériques (2e éd.). Addison-Wesley. Pp. 190–1 ISBN 0-6-03822-6-6 . .
  11. ^ “Les chercheurs s. coréens développent la première technologie de semi-conducteur ternaire au monde” . Journal des affaires Maeil . 17 juillet 2019.
  12. ^ Jin yi; il Huacan; Lü Yangtian (2005). “Architecture informatique optique ternaire” . Physique écrit . T118 : 98. Bibcode: 2005Phst..118 … 98Y . est ce que je: 10.1238 / Physica.topical.118A00098 .
  13. ^ Jin, Yi (2003). “Principe d’ordinateur optique ternaire” . Science en Chine série F . quarante-six (2): 145. doi: 10.1360 / 03yf9012 . ISSN 1009-2757 . S2cid 35306726 .
  14. ^ Morisue, M.; Endo, J.; Morooka, T.; Shimizu, N.; Sakamoto, M. (1998). “Un circuit de mémoire ternaire Josephson”. Procédure. 1998 28th IEEE International Symposium on Multipleding Logic (Cat. No.98CB36138) : 19-24. est ce que je: 10.1109 / ISMVL.1998.679270 . ISBN 978-0-8186-8371-8 . S2cid 19998395 .
  15. ^ Heinlein, Robert A. (1982). “Variations sur un thème III: Problèmes domestiques”. Temps assez pour l’amour . Berkley Books. p. 99. ISBN 978-0-399-11151-8 .

Dès la lecture [ modifier ]]

Liens externes [ modifier ]]

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