Interested Article - Бильярдный компьютер
![](/images/005/272/5272676/1.jpg?rand=86460)
![](https://cdn.wafarin.com/avatars/eb62af7492157c676fb8fc9692e83447.gif)
- 2020-12-06
- 1
![](/images/005/272/5272676/1.jpg?rand=627901)
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 и .
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.
Описание
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 .
Моделирование
Бильярдный компьютер можно моделировать, используя различные типы обратимых клеточных автоматов , включая блочные и . 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 мёртвыми (содержащими 0) ячейками .
Также бильярдный компьютер может быть реализован с использованием живых крабов-солдат вида в качестве бильярдных шаров .
Примечания
- ; (1982), "Conservative logic", , 21 (3–4): 219—253, Bibcode : , doi : , MR .
- Durand-Lose, Jérôme (2002), "Computing inside the billiard ball model", in (ed.), Collision-Based Computing , Springer-Verlag, pp. 135—160, ISBN 978-1-4471-0129-1 .
- (1984), "Physics-like models of computation", , 10 : 81—95, Bibcode : , doi : . Reprinted in Wolfram, Stephen (1986), Theory and Applications of Cellular Automata , Advanced series on complex systems, vol. 1, World Scientific, pp. 232—246 .
- Gunji, Yukio-Pegio; Nishiyama, Yuta; (2011), , , 20 (2): 93—104, arXiv : , Bibcode : . Дата обращения: 30 сентября 2017. Архивировано 21 сентября 2017 года. .
- Solon, Olivia (April 14, 2012), , Wired . Дата обращения: 30 сентября 2017. Архивировано 14 марта 2014 года. .
- Aron, Jacob (April 12, 2012), , New Scientist . Дата обращения: 30 сентября 2017. Архивировано 13 апреля 2012 года. .
![](https://cdn.wafarin.com/avatars/eb62af7492157c676fb8fc9692e83447.gif)
- 2020-12-06
- 1