Механический компьютер обещает превзойти двоичную систему в хранении данных
Исследователи из Университета штата Северная Каролина, США, разработали прототип механического компьютера с использованием полимерных кубов, способный выйти за рамки бинарного подхода к хранению данных .
Дизайн компьютера вдохновлен киригами — японским искусством вырезания и складывания бумаги. Кроме того, он позволяет блокировать или изменять данные без использования каких-либо электронных компонентов. Исследование опубликовано в журнале Science Advanced.
По мере того, как мир приближается к новому технологическому рубежу с неопределенными результатами, связанным с новыми ИТ-приложениями, растет обеспокоенность по поводу чрезмерного использования энергии ИТ-инфраструктурой. Если хранение данных в облаке еще не было большой тратой энергии, то новые приложения на основе искусственного интеллекта (ИИ) потребляют еще больше энергии и не демонстрируют никаких признаков замедления в ближайшем будущем. Каждое приложение, требующее хранения данных на электромагнитных носителях, всегда доступных онлайн, предполагает постоянное использование электрической энергии.
В этом контексте приветствуется идея механического компьютера, не использующего электричество. В прошлом в конструкциях механических компьютеров использовались такие компоненты, как рычаги и шестерни. Однако исследователи из Университета штата Северная Каролина выдвинули разные идеи, как упростить использование механического компьютера.
Пример киригами
Дизайн, вдохновленный Киригами
Механический компьютер изготовлен из полимерных кубиков размером не более 1 см. Функциональный блок включает в себя 64 таких блока, соединенных между собой тонкими полосками эластичной ленты. Дизайн этих кубиков вдохновлен киригами, и когда один из этих блоков сдвигается вверх или вниз, это меняет геометрию соединенных между собой трубок.
Таким образом, функциональная единица представляет собой метаструктуру, которая хранит данные или позволяет выполнять более сложные вычисления. Чтобы изменить данные на блоках, пользователю необходимо потянуть за края метаконструкции, что растягивает резинку и позволяет перемещать отдельные кубики. Когда метаструктура освобождается, лента сжимается, удерживая кубы на месте и фиксируя данные.
«Плотность информации довольно хорошая», — сказал Янбин Ли, постдокторант университета, принимавший участие в исследовании. «Используя бинарную структуру, где кубы расположены вверх или вниз, простая метаструктура из 9 функциональных блоков имеет более 362 000 возможных конфигураций».
Не ограничено двоичной системой
Однако исследователей утешает мысль о том, что созданный ими механический компьютер не ограничивается обработкой данных с использованием только двоичной системы. Каждый функциональный блок из 64 кубов может быть сконфигурирован в самых разных архитектурах, а кубы могут быть сложены до пяти мест в высоту.
«Мы думаем, что существует потенциал для более сложных вычислений с передачей данных на основе высоты заданного куба», — объяснил Цзе Инь, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники в штате Северная Каролина.
«В этой системе для проверки концепции мы продемонстрировали, что кубы могут иметь пять или более различных состояний. Теоретически это означает, что данный кубик может передавать не только 1 или 0, но также 2, 3 или 4».
Исследователи также заинтересованы во внедрении своей системы в приложения, выходящие за рамки вычислений. «Мы также заинтересованы в изучении потенциальной полезности этих метаструктур для создания тактильных систем, которые отображают информацию в трехмерном контексте, а не в виде пикселей на экране», — добавил Ли в пресс-релизе, представляя свое нововведение. Например, определенная конфигурация кубов может служить трехмерным паролем.
Благодаря нашему Telegram-каналу вы можете быть в курсе публикации новых статей «Экономические сценарии».
Статья «Механический компьютер обещает превзойти двоичную систему в хранении данных» взята из «Экономических сценариев» .
Это автоматический перевод публикации, опубликованной в журнале Scenari Economici по адресу https://scenarieconomici.it/un-computer-meccanico-promette-di-superare-il-sistema-binario-nellarchiviazione-dei-dati/ в Wed, 26 Jun 2024 19:16:17 +0000.