Нетрадиционные вычисления - Unconventional computing

Нетрадиционные вычисления является вычисление любым из множества новых или необычных методов. Он также известен как альтернативные вычисления.

Термин «нетрадиционные вычисления» был введен Кристиан С. Калуд и Джон Касти и использовался на «Первая международная конференция по нетрадиционным моделям вычислений»,[1] проводился в Окленде, Новая Зеландия, в 1998 году.[2]

Фон

Общая теория вычислений допускает множество моделей. Однако исторически вычислительные технологии сначала развивались с использованием механических методов, а затем превратились в электронные методы, которые по-прежнему остаются передовыми. Дальнейшее развитие может потребовать разработки новых технологий.[Почему? ]

Вычислительная модель

Механические вычисления

Исторически, механические компьютеры использовались в промышленности до появления транзистор.

Сегодня механические компьютеры сохраняют определенный интерес как для исследований, так и в качестве аналоговых компьютеров. Некоторые механические компьютеры имеют теоретическое или дидактическое значение, например бильярдные компьютеры или гидравлические.[3]

Некоторые из них фактически смоделированы, другие нет.[требуется разъяснение ]. Попытки не предпринимаются[сомнительный ] построить работающий компьютер посредством механических столкновений бильярдных шаров. В домино компьютер это еще одна теоретически интересная схема механических вычислений.[Почему? ]

Электронные цифровые компьютеры

Большинство современных компьютеров - это электронные компьютеры с Архитектура фон Неймана основанная на цифровой электронике, с обширной интеграцией, которая стала возможной после изобретения транзистора и масштабирования Закон Мура.

Нетрадиционные вычисления, по мнению[который? ] описание конференции,[4] "междисциплинарная область исследований с основной целью обогатить или выйти за рамки стандартных моделей, таких как Компьютерная архитектура фон Неймана и Машина Тьюринга, которые доминируют в компьютерных науках более полувека ». Эти методы моделируют свои вычислительные операции на основе нестандартных парадигм и в настоящее время в основном находятся на стадии исследований и разработок.

Это вычислительное поведение можно «смоделировать»[требуется разъяснение ] с использованием классических микротранзисторов на основе кремния или твердое состояние вычислительные технологии, но стремятся создать новый вид вычислений.

Общие подходы

Это неинтуитивные и поучительные примеры того, что компьютер можно сделать практически из чего угодно.

Физические объекты

Пластовые вычисления

Резервуарные вычисления - это вычислительная среда в контексте машинного обучения. Основное преимущество этого нетрадиционного вычисления - простой и быстрый алгоритм наклона. Возможна также аппаратная реализация, известная как «физический резервуарный компьютер».[5][6]


Материальные вычисления

Человеческие вычисления

Физические подходы

Оптические вычисления

Оптические вычисления используют свет вычислить.

Спинтроника

Атомтроника

Флюидика

Квантовые вычисления

Химические подходы

Молекулярные вычисления

Биохимические подходы

Пептидные вычисления

ДНК-вычисления

Мембранные вычисления

Биологические подходы

Неврология

Некоторые биологические подходы во многом основаны на поведении нейроны.

Клеточные автоматы и аморфные вычисления

Математические подходы

Аналоговые вычисления

Тернарные вычисления

Тернарные вычисления - это тип вычислений, который использует троичная логика (вместо двоичная логика ).

Обратимые вычисления

Хаос-вычисления

Стохастические вычисления

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Нетрадиционные модели вычислений 1998".
  2. ^ К.С. Калуд. «Нетрадиционные вычисления: краткая субъективная история, отчет CDMTCS 480, 2015».
  3. ^ Пенроуз, Роджер: Новый разум Императора. Oxford University Press, 1990. См. Также соответствующие статья об этом.
  4. ^ «Конференция по нетрадиционным вычислениям 2007».
  5. ^ «Пластовые вычисления», Википедия, 2019-09-12, получено 2019-10-13
  6. ^ Мерино, Антони; Форнос, Жанна; Мулет, Антони; Хинес, Хоакин (2019). «Морфологические и минералогические свидетельства присутствия древних летучих мышей в Кова-де-Па-де-Валльгорнера (Льюкмайор, Майорка, Западное Средиземноморье)». Международный журнал спелеологии. 48 (2): 115–131. Дои:10.5038 / 1827-806x. 48.2.2247. ISSN  0392-6672.