バイナリの代わりに三元処理

Question

現在利用可能なコンピューターのほとんどは、バイナリシステムで動作するように設計されています。それは、情報が2つの自然な形で来るという事実から来ています、 本当です また 偽.

私たち人間は「多分」と呼ばれる別の形の情報を受け入れます:)

私は、コンピューターに関する3年間の処理コンピュータがあることを知っていますが、それらに関する多くの情報はありません。

1. 何ですか 利点 / 短所 コンピューターでのデータ信号の成績またはより高いレベルの設計と使用の？
2. 実行可能ですか？
3. どのドメインで、それは古典的なバイナリシステムよりも優れていますか？
4. コンピューターに間違いを犯し、このようにほとんどの状況でパフォーマンスの改善が見られることを期待することができますか？ （コンピューターが絶対に正しいことについてそれほど厳しくない場合、パフォーマンスの向上が観察できると思います）

編集： 3つのレベルの信号を区別するのが難しいですか？メモリ電圧が頻繁にリリースされ、ロードされるため、データをメモリに保つのは難しすぎるでしょう（おそらく数百秒間ですか？）。

Answer 1

3つのレベルの信号を区別するのが難しいですか？

それはコンピューターサイエンスよりも電子的です（そして、問題は他のテクノロジーとは異なる可能性があります）。使用する2つのレベルの信号は、トランジスタを飽和状態（*）に配置することにより生成されます。それらはスイッチのように振る舞い、テクノロジー全体がこの動作を最適化するように駆動されます（+）。歴史的スキューを考慮しなくても、固定値で中間レベルを生成することは飽和度を使用するよりも困難であり、より多くの電力を消費します（飽和状態間の移行では現在、電力の大部分が消費されます。電力が大きく漏れているモード）、ノイズに対する抵抗を減らし（供給電圧を上げて消費電力を上げて減らすことができます）、製造の収率が低下します。

（*）歴史的に、非飽和状態でトランジスタを使用してコンピューターが作業してきました。それにはスピードの利点があります。消費電力（および散逸のニーズ）が練習を殺しました。

（+）アナログ回路は、大きなデジタルサーキットやアナログ部品を必要としない小さなデジタル回路には不適切であるとみなされるさまざまなプロセスで作られています。

Answer 2

三元ハードウェアシステムは、$ { mbox {yes}、 mbox {no}、 mbox {mayce} } $以外のものについてはできますが、任意の$ {0,1,2 } $または$ { 0,1、-1 } $。そのようなことについての主な不便さは、同じエラーのリスクのために、三元桁を読むコストが少し大きいよりもはるかに大きいことです。 （2ビットを使用して三桁をエンコードするよりも効率が低くなるほど大きくなります。）したがって、そのようなシステムは改善を提供しません そのまま. 。特に、三元システムがよりコンパクトな表現につながることを本当に疑っています。

ただし、 冗長なバイナリ表現, 、$ {0,1、-1 } $は、大きな整数での操作のパフォーマンスを改善するために使用され、要求の少ないキャリーメカニズムのために非常に平行になります（ 上位ビット 結果はに依存しません 最も重要なビット オペランドの）。

サイドノート：$ { mbox {yes}、 mbox {no}、 mbox {たぶん} } $の意味について語っている場合、あなたは興味があるかもしれません ファジーロジック. 。 （おそらくすでに見たことがあります 3値ロジック).

Answer 3

記事にはいくつかの情報があります」三元コンピューター「ウィキペディアで。具体的な質問のいくつかに対処するために：

• 実現可能性： はい.
• メモリ：aを介して実装できます ジョセフソンジャンクション.
• 利点：ビットあたりの情報の密度が高いと、よりコンパクトなデータ表現につながる可能性があります。

Answer 4

三元アルファベット$ { mbox {yes}、 mbox {no}、 mbox {mayce} } $の使用法が1つあります。信号転送では、$ mbox {多分} $転送の結果を使用して、情報チャネルの容量を増やすことができます。

確率があるチャネル$ alpha $ that $ mbox {yes} rightArrow mbox {no} $または$ mbox {no} rightArrow mbox {yes} $ここで、トランジションは$ mbox {yes} rightArrow mbox {Mayce} $または$ mbox {no} rightArrow mbox {Mayce} $です。容量は、はるかに優れた$ 1- mathcal o（ alpha^2）$と比較して、$ 1- mathcal o（ alpha）$です。

Answer 5

Knuthは、TaocpのV1でこの考えを検討しました。彼は、フリップフロップを交換するために新しいデバイスが必要であることを観察し、それを呼ぶことを提案しました フリップフラップフロップ. 。彼は本気でしたか？まあ、クヌースにはかなりあります ユーモアのセンス.

しかし、誰かが持っているように見えます Flip-Flap-Flopを実装しました 3つのゲートで、それはそれほど大きな取引ではありません。そのため、新しいテクノロジーは必要ありませんが、新しいハードウェアがなければ、フリップフロップよりもコンパクトではなく、情報理論ベースで同じ密度の回路を必要とします。

もちろん、いつもあります マペットテクノロジー.

Answer 6

この記事 番号付けのためのさまざまなベースの効率を示します。ベース3は、平均して特定の数を表現するために必要な実際の文字の数に関してより効率的です。したがって、Trinaryシステムを使用して整数を表すコンピューターは、十分な範囲の数を表現するために使用される場合、バイナリコンピューターよりも平均的に効率的になります。

興味深いことに、それらすべての中で最も効率的な数は e.

Answer 7

マルチバリュースイッチに関するWebブックでは、Peter Lablansは、N.Valueトランジスタスイッチが真実のテーブルを作成すると述べています。

最近、量子ドットはアモルファス酸化物亜鉛ゲート（亜鉛が非酸化金属であるか？！）に統合され、シリコンが現在のCPUの3/4状態スイッチを準備し、効率的なロジックプロセスとしてではなく量子インターフェイスとして宣伝されています。 https://lemmatalogic.com/multivaluedLogic/images/

彼はここにVBプログラムを持っていますhttps://lemmatalogic.com/multivaluedLogic/#scr

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