Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое бильярдный компьютер, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое бильярдный компьютер , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Квантовая информатика.
бильярдный компьютер (англ. Billiard-ball computer) — логическая модель для проведения обратимых вычислений, механический компьютер, основанный на законах движения Ньютона и предложенный в 1982 году Эдвардом Фредкиным[en] и Томмазо Тоффоли[en] .
Вместо использования электронных сигналов, как в обычном компьютере архитектуры фон Неймана, он применяет принципы движения бильярдных шаров при отсутствии трения. Бильярдный компьютер может быть использован для изучения связей между обратимыми вычислениями и обратимыми процессами в физике.
Бильярдный компьютер моделирует булевы логические схемы, используя вместо проводов пути, по которым движутся шары, ограниченные стенками: сигнал кодируется наличием или отсутствием шаров на путях, а логические вентили моделируются при помощи столкновений шаров на пересечениях путей. В частности, можно так подобрать пути шаров, чтобы получить вентиль Тоффоли, универсальный обратимый логический вентиль, с помощью которого можно получить любой другой обратимый логический вентиль. Это означает, что правильно подобранный бильярдный компьютер способен провести любые вычисления .
Бильярдный шар Fredkin and Toffoli Gate, модель логического элемента AND . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Когда одиночный бильярдный шар попадает в ворота через вход 0-in или 1-in , он беспрепятственно проходит через устройство и выходит через 0-out или 1-out . Однако, если 0- дюймовый бильярдный шар прибывает одновременно как 1- дюймовый бильярдный шар, они сталкиваются друг с другом в верхнем левом углу устройства и перенаправляют друг друга, чтобы снова столкнуться в нижнем правом углу. устройства. Затем один мяч выходит через 1-out, а другой мяч выходит через нижний AND-выход.. Таким образом, наличие мяча, испускаемого из выхода И , логически согласуется с выходом логического элемента И, который принимает присутствие мяча в 0 и 1 в качестве входных данных.
Бильярдный компьютер можно моделировать, используя различные типы обратимых клеточных автоматов, включая блочные и второго порядка. В таких моделях шары движутся с постоянной скоростью вдоль осей координат, чего достаточно для моделирования логических схем. Как шары, так и стенки соответствуют некоторым группам живых (содержащих 1) ячеек, а объемлющее поле заполнено мертвыми (содержащими 0) ячейками .
Также бильярдный компьютер может быть реализован с использованием живых крабов-солдат вида Mictyris guinotae в качестве бильярдных шаров.
Следующее относится к тем, которые используют аналогичные принципы, но не обязательно обратимы.
Университет Коби и Университет Западной Англии при изучении бильярдных шаров вместо краба есть вещи, которые были реализованы логическим вентилем с помощью . Краб, который использовался в эксперименте Iriomote, живущий в mictyris brevidactylus собрата ( Myctiris Guinotae in), по-английски называется солдатский краб , есть привычка двигаться в том же направлении стада. Логические операции можно выполнять, используя тот факт, что направление фиксируется, когда группы сталкиваются и сливаются. Расчет производится путем одновременного загона стада до пересечения, созданного перегородкой. Результат расчета можно увидеть, в какой конец пересечения достиг краб.
Принципы, аналогичные принципам компьютеров с бильярдным шаром, такие как столкновение объектов в игре при реализации логических операций в мире, таких как игры-песочницы, такие как Minecraft, и программное обеспечение для построения игровых карт, такое как Super Mario Maker Используется.
Исследование, описанное в статье про бильярдный компьютер, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое бильярдный компьютер и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Квантовая информатика
Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про бильярдный компьютер
Комментарии