德國馬普動(dòng)力學(xué)與自組織研究所和哥廷根貝恩斯坦中心的科學(xué)家們新近開發(fā)出了一全新的計(jì)算機(jī)信息處理原則，該原則的核心要素是鞍點(diǎn)與振動(dòng)元件?？蒲腥藛T在復(fù)合網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)上證實(shí)，可以實(shí)現(xiàn)處理帶有如擺或激光那樣振動(dòng)元件的信息。他們?cè)谛陆l(fā)表的論文中稱，復(fù)合網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)原則上可以進(jìn)行所有的邏輯運(yùn)算。 項(xiàng)目組的領(lǐng)隊(duì)Timme教授解釋道，所有可振動(dòng)的系統(tǒng)，原則上都可以成為復(fù)合網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)件。最簡(jiǎn)單的例子就是擺，假如多個(gè)擺借助彈簧相互耦合，可以出現(xiàn)動(dòng)力狀態(tài)，可巧妙地被利用來處理數(shù)據(jù)。 這種表現(xiàn)的關(guān)鍵便是所謂的“鞍點(diǎn)狀態(tài)”：在鞍點(diǎn)上，整個(gè)系統(tǒng)沿著一個(gè)方向是穩(wěn)定的，而另一個(gè)方向是不穩(wěn)定的；就如馬鞍槽里的一個(gè)球，如果順著馬背的方向推動(dòng)，球會(huì)滾回槽底；如果推向和馬背垂直的方向（馬背兩側(cè)），則球會(huì)滾落馬下，按給力的方向，落于這邊或是另一邊，這時(shí)的狀態(tài)便是不穩(wěn)定的。在一組擺耦合的情況下，它們同步運(yùn)動(dòng)，其狀態(tài)等同于一個(gè)鞍點(diǎn)。耦合、振動(dòng)的元件系統(tǒng)，往往擁有很多鞍點(diǎn)，它們會(huì)因外部影響變換鞍點(diǎn)，其路徑取決于輸入信號(hào)的類型。Timme 教授稱，每個(gè)信號(hào)可以由多個(gè)分信號(hào)組成；在一組耦合成群的擺之中，一個(gè)分信號(hào)相當(dāng)于對(duì)一個(gè)擺的小小推動(dòng)，這些分信號(hào)的大小比例確定了系統(tǒng)趨向于哪個(gè)鞍點(diǎn)，因此新狀態(tài)含有關(guān)于分信號(hào)的比率信息。 雖然新系統(tǒng)尚在模擬之中，但已著手實(shí)際構(gòu)建。新的信息處理原則在某些排序任務(wù)中已經(jīng)顯示出比常規(guī)計(jì)算機(jī)更具效率；在首次實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)用復(fù)合網(wǎng)絡(luò)電腦作為“大腦”的機(jī)器人可以成功穿越有障礙物的場(chǎng)地。盡管離真正意義上的功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)還差很遠(yuǎn)，但開發(fā)相應(yīng)硬件的工作已在進(jìn)行，并顯示出其思路原則上是可行的?，F(xiàn)實(shí)狀態(tài)類似于研究量子計(jì)算機(jī)時(shí)的初期，科學(xué)家們今天已可以承諾會(huì)給計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來巨大進(jìn)步。 |
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