iPon Hírek

Logikai áramkör katonarákokból

Dátum | 2012. 04. 16.
Szerző | Jools
Csoport | IT VILÁG

A számítástechnika különösen izgalmas területei közé tartozik a szokatlan számítási módszerek tanulmányozása. Ezeket a kutatásokat két dolog hajtja: egyrészt a „hagyományos” számítógépek meglehetősen rossznak bizonyulnak az energia hatékony felhasználásában, teljesítményük akár nyolc nagyságrenddel is elmaradhat az elméletileg lehetséges maximumtól. Ezzel összefügg a második ok, amiért érdemes ilyen módszereket kutatni: úgy tűnik, hogy a természet viszont igen hatékony metódusokat fejlesztett ki az olyan specifikus komputációs feladatok végrehajtására, mint amilyen például a mintafelismerés.

A nyolcvanas években Ed Fredkin és Tommaso Toffoli azt tanulmányozták, hogy lehetséges-e számítógépet építeni biliárdgolyókból. Mechanikus számítógépük működését elektronikus jelek helyett a golyók súrlódásmentes környezetben történő, newtoni dinamikán alapuló mozgása, és tökéletes visszapattanásai irányították volna. A modellben az információt a csatornában lévő golyók jelenléte vagy hiánya tartalmazta. Ez az információ egy sor kapun haladt át, amelyeknek a golyók vagy nekiütköztek, és ütközés által meghatározott irányba haladtak tovább, vagy nem ütköztek neki, és változatlan sebességgel folytatták útjukat.


Yukio-Pegio Gunji a japán Kobe University kutatója munkatársai segítségével lényegében ezt a számítógépet építette meg, csak éppen katonarákokat használt biliárdgolyók helyett. Ezek az élőlények különösen alkalmasnak tűnnek az információ feldolgozásának említett módszeréhez. A homok mélyén élnek, és apály idején százas-ezres rajokban özönlenek a felszínre. Kisebb csoportok nem vállalkoznak az öböl átszelésére, de a nagyobb rajok együttesen már gond nélkül nekiindulnak a víznek. A rajban haladó rákok tanulmányozása során kétféle viselkedési formát figyeltek meg: a raj közepén találhatók egyszerűen követik a közvetlen szomszédaikat, de amint a raj szélén találják magukat, agresszív vezető módba kapcsolnak. Ilyenkor nagy lendülettel indulnak neki az egész rajjal a nyomukban, amíg a turbulencia vissza nem dobja őket a csoport belsejébe. A raj „vezetése” így folyamatosan változik.


A japán kutatók kísérletei során kiderült, hogy a raj viselkedése könnyedén befolyásolható. Ha a csoport egy falakkal határolt folyosóra kerül, követni a fogja a fal vonalát, akár egy biliárdgolyó. Az indulás irányát árnyékolással manipulálták a tudósok, mivel ez a ragadozó madarakra emlékezteti a rákokat, így az árnyékkal ellenkező irányba igyekeznek. Ha két ilyen élő golyóbis összetalálkozik, a rajok összeolvadnak, és sebességvektoraik összegének megfelelő irányba folytatják útjukat.

A kutatók először számítógépen szimulálták a rákok áthaladását különböző logikai kapukon, majd az áramkörök fizikai változatát is megépítették a laborban, és negyven valódi rákkal ki is próbálták a rendszer működését.


A végeredmény egyelőre vegyes képet mutat: képesek voltak egészen jól működő VAGY kaput (OR gate) létrehozni, ahol az egy vagy a két rajból összeolvadt csoportnak egy folyosón kell továbbhaladnia. A jóval bonyolultabb felépítésű ÉS kapunál (AND gate) azonban már gond mutatkozott a két rajos bemenetnél: az összeolvadt rajnak ugyanis három választási lehetősége is van, melyek közül logikailag a középsőn útvonalat kellene választaniuk, ez azonban nem mindig történt így. Ha csak egy bemeneti raj volt, az sem mindig haladt egyenesen. A kutatók bizakodnak abban, hogy ha sikerül a rákok számára barátságosabb környezetet teremteni, akkor a „számítógép” megbízhatósága is növekedni fog ez által.

A „rákraj-bitekkel” operáló számítógép nem mostanában fogja átvenni otthoni gépeink helyét, de az elgondolás mindenképp figyelemre méltó. Várjuk a folytatást!

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

4. CyberPunk6...
2012.04.16. 16:03
de poénnak jó
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. Zelbacsi
2012.04.17. 10:07
Nekem kell egy ilyen számítógép!

Ha lefagy, akkor csak meg kell bökni a rákot, és megindul megint DDDD
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. Szerzetes
2012.04.17. 11:23
Poénnak kicsit drága az ilyen kutatás, nem? Amúgy meg mi van ha a rákok nem így viselkednek? Akkor a kutatás kihozza, hogy a rákok nem alkalmazhatók számítógépként. És? Nem jutottunk sehova. Szerintem feleslegesek az ilyen kutatások. Akár a "brit tudósok" is dolgozhattak volna rajta.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. zodiac83
2012.04.17. 13:39
Ignobel-re gyúrnak
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!