3차 컴퓨터

Ternary computer

3차 컴퓨터(삼차 컴퓨터라고도 함)는 그 계산에서 보다 일반적인 2차 시스템(즉, 베이스 2) 대신 3차 논리(즉, 베이스 3)를 사용하는 컴퓨터다. 이것은 대부분의 컴퓨터들이 그러하듯이, 그것이 비트 대신 트릿을 사용한다는 것을 의미한다.

상태 유형

3차 컴퓨팅은 3개의 개별 상태를 다루지만 3차 숫자 자체는 다르게 정의될 수 있다.[1]

시스템 미국.
불균형 테너리 0 1 2
분수 불균형 3차 0 1⁄2 1
균형잡힌 테너리 −1 0 1
알 수 없는 상태 논리 F ? T
3차 코드화된 이진수 T F T

역사

나는 종종 사회의 유아기에 데나리 표기법이 채택되었다면, 현재와 같은 기계들은 오래 전부터 이런 것이 일반적이었을 것이라고 생각한다. 정신에서 기계적인 계산으로의 전환은 매우 명백하고 단순했을 것이기 때문이다.

— Thomas Fowler, letter to Sir George Biddell Airy

1840년 토마스 파울러에 의해 전적으로 나무로 만들어진 초기 계산기는 균형잡힌 테너리로 작동되었다.[2][3][4] 최초의 현대식 전자 3기 컴퓨터인 세툰은 1958년 니콜라이 브루센초프가 모스크바 주립대학 소련에서 만든 것으로,[5][6] 결국 이를 대체한 바이너리 컴퓨터에 비해 전기 소비량 감소, 생산비 절감 등 눈에 띄는 장점을 가지고 있었다.[5] 1970년에 브루센초프는 세툰-70이라고 부르는 향상된 버전의 컴퓨터를 만들었다.[5] 미국에서는 바이너리 기계에 관한 3차 컴퓨팅 에뮬레이터 테르낙이 1973년에 개발되었다.[7]: 22

3차 컴퓨터 QTC-1은 캐나다에서 개발되었다.[8]

균형 3차

주요기사 : 균형잡힌 3차분

3차 컴퓨팅은 일반적으로 균형 잡힌 3차 컴퓨팅의 관점에서 구현되는데, 3자리 -1, 0, +1을 사용한다. 균형잡힌 3차 숫자의 음의 값은 매 +를 -로 교체하여 얻을 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지다. +와 - 숫자를 반전시킨 다음 정상 덧셈을 사용하면 쉽게 숫자를 뺄 수 있다. 균형잡힌 3차원은 불균형한 숫자와 같이 선도적인 부정적인 기호가 필요 없이 양의 값처럼 쉽게 부정적인 가치를 표현할 수 있다. 이러한 장점들은 일부 계산을 이진법보다 3진법으로 더 효율적이게 만든다.[9] 숫자 기호가 의무적이고 0이 아닌 숫자가 1이라는 점을 고려하면 '1'을 삭제하고 0과 + - 기호만 사용하는 표기법은 1을 포함했을 때보다 간결하다.

불균형 3차

3차 컴퓨팅은 3자리 숫자 0, 1, 2를 사용하는 불균형 3차 컴퓨팅의 관점에서 구현될 수 있다. 원래의 0과 1은 일반적인 바이너리 컴퓨터로 설명되지만, 대신 2를 누설 전류로 사용한다.[clarification needed]

세계 최초로 대형 웨이퍼에 탑재된 불균형 3차 반도체 설계는 김경록 울산과학기술원 연구팀이 시행한 것으로 향후 저전력·고컴퓨팅 마이크로칩 개발에 도움이 될 전망이다. 이번 연구주제는 2019년 7월 15일 발간된 2017년 삼성이 지원한 미래 프로젝트 중 하나로 선정됐다.[10]

잠재적인 미래 애플리케이션

컴퓨터를 위한 대량 생산된 이진 컴포넌트의 출현과 함께, 3차 컴퓨터는 중요성이 떨어졌다. 하지만, 도널드 크누스는 3차 논리의 우아함과 효율성을 이용하기 위해 그것들이 미래에 다시 개발될 것이라고 주장한다.[9] 이것이 일어날 수 있는 한 가지 가능한 방법은 광학 컴퓨터와 3차 논리 시스템을 결합하는 것이다.[11] 광섬유를 사용하는 3차 컴퓨터는 어두운 색과 +1과 -1의 직교 편광 두 개를 사용할 수 있다. IBM도 3차 컴퓨팅 주제(논문)에 대해 간헐적으로 보고하지만, 적극적으로 관여하고 있지는 않다.[citation needed]

조셉슨 접합부는 시계 방향, 시계 반대 방향 또는 꺼진 순환 초전도 전류를 사용하여 균형 잡힌 3차 메모리 셀로 제안되었다. "제안된 메모리 회로의 장점은 고속 연산 능력, 낮은 전력 소비량, 그리고 3차 연산으로 인한 소자수가 적은 매우 단순한 구성이다."[12]

2009년에는 전형적인 쿼트비트(qubit)가 아닌 퀀텀 터너리(quutrit)를 사용하는 양자컴퓨터가 제안되었다.[citation needed]

대중문화의 3기 컴퓨터

로버트 A에서. 미네르바를 비롯한 프레이밍 스토리의 일부가 설정돼 있는 행성 세쿤두스의 컴퓨터인 하인레인의 소설 Time Fough for Love는 불균형한 3차 체계를 사용한다. 미네르바는 계산 결과를 보고하면서 "3백 사십 육 사십사... 원래 3개월 판독값은 단위 쌍 쌍 쉼표 단위 nil nil 콤마 단위 쌍 쉼표 단위 nil nil 포인트 nil"[13]이다.

롤플레잉 게임 마법사의 가상 어뎁트: Ascension은 3차 컴퓨터를 사용한다.

하워드 테일러의 웹툰 슐록 용병에서는 현대의 모든 컴퓨터가 3기용 컴퓨터다. AI는 부울(참/거짓) 작업에서 여분의 숫자를 "아마도"로 사용하므로 이진 컴퓨터에서 가능한 것보다 퍼지 논리에 대해 훨씬 더 친밀하게 이해한다.

알라스테어 레이놀즈 디스커버리 스페이스 시리즈의 콘조이너스는 컴퓨터와 나노테크놀로지 장치를 프로그래밍하기 위해 3차 논리를 사용한다.

스타니스와프 렘의 단편 "The Hunt"에서 주인공이 사냥한 로봇은 세타우르라고 불리며, 스스로 프로그래밍하는 전자 테르나리 오토매틱이다.

컴퓨터 게임 이지에서 태센과 코마토 외계인들은 그들의 나노 기술을 프로그래밍하기 위해 3차 논리를 사용한다.

참고 항목

참조

  1. ^ Connelly, Jeff (2008). "Ternary Computing Testbed 3-Trit Computer Architecture" (PDF). California Polytechnic State University of San Luis Obispo.
  2. ^ McKay, John; Vass, Pamela. "Thomas Fowler". Archived from the original on 31 May 2007.
  3. ^ Glusker, Mark; Hogan, David M.; Vass, Pamela (July–September 2005). "The Ternary Calculating Machine of Thomas Fowler". IEEE Annals of the History of Computing. 27 (3): 4–22. doi:10.1109/mahc.2005.49.
  4. ^ Hayes, Brian (2008-04-01). Group Theory in the Bedroom, and Other Mathematical Diversions. Farrar, Straus and Giroux. ISBN 978-1-4299-3857-0.
  5. ^ a b c Nitusov, Alexander. "Nikolay Petrovich Brusentsov". Russian Virtual Computer Museum: Hall of Fame. Retrieved 25 January 2010.
  6. ^ Trogemann, Georg; Nitussov, Alexander Y.; Ernst, Wolfgang (2001). Computing in Russia: the history of computer devices and information technology revealed. Vieweg+Teubner Verlag. pp. 19, 55, 57, 91, 104–107. ISBN 978-3-528-05757-2..
  7. ^ Epstein, George; Frieder, Gideon; Rine, David C. (1974). "The development of multiple-valued logic as related to computer science". Computer. IEEE. 7 (9): 20–32. doi:10.1109/MC.1974.6323304. eISSN 1558-0814. ISSN 0018-9162.
  8. ^ Cho, Y. H.; Mouftah, H. T. (1988). A CMOS ternary ROM chip (PDF). Proceedings. The Eighteenth International Symposium on Multiple-Valued Logic. IEEE. doi:10.1109/ISMVL.1988.5195.
  9. ^ a b Knuth, Donald (1980). The Art of Computer Programming. Volume 2: Seminumerical Algorithms (2nd ed.). Addison-Wesley. p. 190–192. ISBN 0-201-03822-6. volume= 추가 텍스트(도움말)가 있음.
  10. ^ "S. Korean researchers develop world's first ternary semiconductor tech". Maeil Business Newspaper. 17 July 2019.
  11. ^ Jin Yi; He Huacan; Lü Yangtian (2005). "Ternary Optical Computer Architecture". Physica Scripta. T118: 98. doi:10.1238/Physica.Topical.118a00098.
  12. ^ Morisue, M.; Endo, J.; Morooka, T.; Shimizu, N.; Sakamoto, M. (1998). "A Josephson ternary memory circuit". Proceedings. 1998 28th IEEE International Symposium on Multiple- Valued Logic (Cat. No.98CB36138): 19–24. doi:10.1109/ISMVL.1998.679270. ISBN 978-0-8186-8371-8.
  13. ^ Heinlein, Robert A. (1982). "Variations on a Theme III: Domestic Problems". Time Enough for Love. Berkley Books. p. 99. ISBN 978-0-399-11151-8.

추가 읽기

외부 링크