|
Читайте также: |
Аннотация
В статье в популярной форме рассказывается о проектах «нетрадиционных» компьютеров, основанных на использовании систем счисления, отличных от двоичной: троичном компьютере «Сетунь», основанном на троичной симметричной системе счисления, «компьютере Фибоначчи», основанном на арифметике Фибоначчи, а также новых системах счисления, возникших в современной компьютерной науке, в частности, системе счисления Бергмана и кодах золотой пропорции. Основное внимание уделено троичной зеркально-симметричной системе счисления, которая может стать основой создания новых самоконтролирующихся компьютеров, основанных на «троичном принципе Брусенцова».
Содержание:
1. О проектах «нетрадиционных» компьютеров
Троичный компьютер «Сетунь»
Хотя современная компьютерная наука и технология, казалось бы, давно уже четко определились в своих теоретических основаниях («Неймановские Принципы»: двоичная система счисления, булева логика, двоичный элемент памяти) и на этой основе сделала потрясающие успехи в своем развитии, тем не менее, поиски новых принципов построения компьютеров продолжаются. Авторы таких «нетрадиционных» подходов с упорством, достойным, казалось бы, другого применения, доказывают преимущества предложенных ими проектов и, как потом оказывается, во многих из этих проектах, действительно, существует рациональное зерно. Любопытно, что наибольшее количество «нетрадиционных» компьютерных проектов возникло в советской науке.
Еще на заре компьютерной эры талантливый советский инженер Николай Петрович Брусенцов создал компьютер «Сетунь», основанный на троичной системе счисления, хотя вся компьютерная наука и технология того периода уже сориентировались на «двоичное» представление информации.
Идея использования троичной системы счисления при создании компьютеров пришла к Николаю Брусенцову в период его работы в Московском университете, куда он был направлен в 1953 г. на работу после окончания радиотехнического факультета Московского энергетического инчтитута. Эта система счисления позволяла создать очень простые и надежные элементы, уменьшала их количество в машине в семь раз по сравнению с другими элементами. Существенно сокращались требования к мощности источника питания, к отбраковке сердечников и диодов, и, главное, появлялась возможность использовать натуральное кодирование чисел вместо применения прямого, обратного и дополнительного кодов чисел.
Первый экземпляр «Сетуни» (а машина была названа так по имени речки, протекавшей возле университета) был готов к концу 1958 г.
Постановлением Совмина СССР серийное производство «Сетуни» было поручено Казанскому заводу математических машин. Желания наладить крупносерийное производство у руководства завода не было. Причины: «Сетунь» была слишком дешевой машиной, а значит, невыгодной для завода, и тот факт, что она надежно и продуктивно работала во всех климатических зонах от Калининграда до Магадана и от Одессы до Якутска, причем без какого-либо обслуживания и по существу без запасных частей, в расчет не принимался. Успешность испытаний вынудили 30 ноября 1961 г. директора завода был подписать акт, положивший конец его стараниям похоронить неугодную машину.
Выпускали всего по 15—20 машин в год, а вскоре и от этого отказались. Всего казанский завод выпустил 50 ЭВМ «Сетунь», 30 из них работали в высших учебных заведениях СССР.
Брусенцов Николай Петрович
И даже после того, как согласно распоряжению администрации Московского университета первый образец этого уникального компьютера, представляющего сейчас огромный исторический интерес, был разрезан на части и в буквальном смысле выброшен на мусорную свалку, автор проекта продолжал и до сих пор продолжает настаивать на преимуществах «троичного принципа». И, как это не кажется парадоксальным, постепенно компьютерное сообщество все больше начинает осознавать правоту Николая Брусенцова, и многие компьютерные специалисты (в частности, известный американский ученый, почетный профессор Станфордского университета Дональд Кнут) склоняются к тому, что компьютеры будущего вполне могут быть «троичными» компьютерами.
Очень приятно, что многие работы Н.П. Брусенцова выставлены на сайте «Академии Тринитаризма» http://www.trinitas.ru/rus/doc/avtr/00/0150-00.htm и на этом же сайте можна познакомиться с биографией Брусенцова и драматической историей создания компьютера «Сетунь».
Компьютер Фибоначчи
Еще одной «нетрадиционной» компьютерной идеей, возникшей в советской науке, является проект так называемого «Компьютера Фибоначчи». Этот проект начал интенсивно развиваться в СССР после успешного выступления автора на объединенном заседании Компьютерного и Кибернетического обществ Австрии (Вена, март 1976 г.). Именно это выступление стало причиной широкого зарубежного патентования изобретений по «Компьютерам Фибоначчи» за рубежом. 65 зарубежных патентов, выданных государственными патентными ведомствами США, Японии, Англии, Франции, ФРГ, Канады и других стран, являются официальными юридическими документами, которые подтверждают приоритет советской компьютерной науки (и приоритет автора) в этом важном направлении.
Необходимо отметить, что направление развивалось весьма успешно сначала в Таганрогском радиотехническом институте (1971-1977 гг.), а затем в Винницком политехническом институте (1977-1995 гг.). Министерство общего машиностроения СССР выделило довольно значительное по тем временам финансирование (15 млн. рублей) на создание «компьютера Фибоначчи» и в Винницком политехническом институте был создан квалифицированный коллектив ученых и конструкторов для инженерной реализации «фибоначчиевых» проектов. Разработанный в середине 80-х годов 20-го века под руководством автора 18-разрядный саморректирующий аналого-цифровой преобразователь для сигналов звукового диапазона, основанный на «коде Фибоначчи», на тот момент считался одним из лучших АЦП подобного типа не только в СССР, но и за рубежом. Заложенные в его основу принципы автоматической коррекции ошибок сохраняют актуальность и до сих пор. Была также создана элементная база для проектирования самоконтролирующегося компьютера Фибоначчи.
Пик популярности данного направления пришелся на конец 80-х годов, когда СКТБ «Модуль» Винницкого политехнического института начало мелкосерийное производство «фибоначчиевых» АЦП и ЦАП, которые по своим техническим параметрам превышали мировой уровень и были использованы многими организациями Москвы, Ленинграда, Киева при создании высокоточных метрологических систем. В 1988 г. по инициативе известного немецкого кибернетика академика Кемпе автор был приглашен в Дрезденский технический университет в качестве «визитинг-порофессора» для чтения лекций по «компьютерам Фибоначчи» в университетах Дрездена, Берлина, Карлмарксштадта. Последовавшая в связи с этим публикация статьи «Вот вам и Фибоначчи!» в газете «Правда» (ноябрь 1988 г.) привлекла внимание советской научной общественности к развиваемому научному направлению и стало главной причиной специального заседания Президиума Украинской Академии наук, которое состоялось в июне 1989 г. по инциативе академика Б.Е. Патона. Статья автора по этому научному направлению, написанная по результатам его выступления в Академии наук Украины, была опубликована в академическом журнале «Вестник Академии наук Украины» и была признана лучшей статьей журнала по итогам 1990-го года.
Вcе эти реальные успехи (особенно уникальное по своим масштабам патентование изобретений по «компьютеру Фибоначчи» за рубежом) вызвавали огромное раздражение руководства Института кибернетики Академии наук Украины, потому что достижения в области патентования компьютерных изобретений Института кибернетики явно были скромнее достижений небольшого коллектива исследователей в Винницком политехническом институте. Несмотря на то, что научные исследования автора активно поддерживались ведущими специалистами Института кибернетики, среди которых прежде всего можна назвать докторов технических наук Б.Н. Малиновского, А.И. Кондалева, З.Л. Рабиновича (все они, кстати, были аспирантами С.А. Лебедева и отличались научной принципиальностью и высокой порядочностью), руководство Института кибернетики все же решило дать бой «компьютерам Фибоначчи». Рупором «антифибоначчизма» стал кибернетический журнал «Управляющие системы и машины». Именно в этом журнале по инициативе зам. главного редактора доктора наук Александра Палагина без какого-либо серьезного рецензироваения было опубликовано 2 абсурдные статьи одного «кибернетического» доктора, направленные против «компьютеров Фибоначчи» и автора научного направления. В этих статьях на автора был вылит «ушат грязи», автор был обвинен в некометентности, а научное направление по созданию «компьютеров Фибоначчи» было названо «порочным». Этими статьями сразу же воспользовались недруги автора в Винницком политехническом институте, который к тому моменту возглавил еще один «академик», к тому же, народный депутат печально известной «Верховной Рады». В результате автор вынужден был покинуть Винницкий политехнический институт и искать работу за рубежом (Ливия, 1995-1997 гг., Мозамбик — 1998-2000). В начале 2004 г. автор переехал в Канаду.
Более подробно с историей развития этого научного направления можна познакомится в статье автора «Компьютеры Фибоначчи и новая теория кодирования: история, теория, перспективы», опубликованной в электронном журнале «Перспективные информационные технологии и интеллектуальные системы» Таганрогского радиотехнического университета http://pitis.tsure.ru/files18/p5.pdf
Следует подчеркнуть, что теоретические работы в этом направлении никода не прекращались. Одной из новых компьютерных идей автора является так называемая «золотая» троичная зеркально-симметричная арифметика, которая является развитием троичной симметричной арифметики, использованной Николаем Брусенцовым при создании компьютера «Сетунь».
В 2002 г. Международный журнал «The Computer Journal» (British Computer Society) опубликовал статью автора «Brousentsov’s Ternary Principle, Bergman’s Number System and Ternary Mirror-symmetrical Arithmetic» (кстати, в публикации статьи на эту тему в журнале «Управляющие системы и машины» автору было отказано без каких-либо объяснений). Статья вызвала большой интерес западной науки. И первым ученым, кто прислал автору восторженное письмо, касающееся новой компьютерной арифметики, был известный американский ученый Дональд Кнут, почетный профессор Стэнфордского университета и автор всемирно известной книги «Искусство программирования». Автор также благодарен Николаю Петровичу Брусенцову за высокую оценку новой троичной системы счисления. Поскольку интерес к «троичным компьютерам» в современнной науке не только не уменьшается, а возрастает (особенно в связи с изобретением троичных электронных схем), автор считает своим приятным долгом ознакомить русскоязычного читателя с новой системой счисления, которая вызвала восторг у самого Дональда Кнута. И, возможно, эта статья станет толчком для новых компьютерных проектов.
Дата добавления: 2015-10-28; просмотров: 128 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| На земле северной | | | Крупнейшее математическое открытие в истории математики |