Учені створили комп'ютер, який працює без електрики: що він вміє й навіщо потрібен

Дослідники з Університету штату Північна Кароліна (США) розробили прототип механічного комп'ютера з використанням полімерних кубів, який може вийти за рамки бінарного підходу до зберігання даних. Дизайн пристрою дає змогу фіксувати дані на місці або редагувати їх без використання будь-яких електронних компонентів, передає видання Interesting Engineering.

Сучасна обчислювальна техніка споживає дуже багато енергії та виділяє багато тепла. Щоб вирішити цю проблему, дослідники з Університету штату Північна Кароліна створили механічний комп'ютер, якому не потрібна електрика.

Пристрій виготовлено з полімерних кубиків розміром не більше 1 см. Функціональний блок складається з 64 таких блоків, з'єднаних між собою тонкими смужками еластичної стрічки. Дизайн цих кубиків натхненний кірігамі — японським мистецтвом вирізання з паперу, — і коли будь-який з цих блоків зсувається вгору або вниз, змінюється геометрія з'єднаних між собою трубок.

Таким чином, функціональна одиниця являє собою метаструктуру, що зберігає дані та дає змогу проводити складніші обчислення. Для редагування даних у блоках користувачеві потрібно буде тягнути за краї метаконструкції, щоб переміщати окремі кубики. Коли метаструктура звільняється, стрічка стискається, утримуючи куби на місці і блокуючи дані.

Щільність інформації цього пристрою досить хороша. Використовуючи бінарну структуру, в якій куби розташовані або вгорі, або внизу, проста метаструктура з 9 функціональних блоків має понад 362 000 можливих конфігурацій, пояснили вчені.

Цікаво, що механічний комп'ютер не обмежує вчених опрацюванням даних з використанням лише двійкової системи — 0 та 1. Кожен функціональний блок із 64 кубів може бути сконфігурований у найрізноманітніших архітектурах, а куби можуть бути складені до п'яти у висоту. Тут є потенціал для складніших обчислень, при цьому дані передаватимуться залежно від того, наскільки високо піднято цей куб, зазначили розробники. У рамках цієї експериментальної системи було продемонстровано, що куби можуть мати 5 або більше різних станів. Теоретично це означає, що один куб може передавати не тільки 1 або 0, але також 2, 3 або 4.

Дослідники зацікавлені в застосуванні цих метаструктур для створення тактильних систем, які відображають інформацію в тривимірному контексті, а не у вигляді пікселів на екрані. Наприклад, певна конфігурація кубів може слугувати тривимірним паролем.

Раніше ми писали про те, що дизайнер створив "наручний суперкомп'ютер" Cray Y-MP. Система працює на платі Diligent CMOD-A7 FPGA з ядром центрального процесора Cray з частотою 105 МГц. Вона дає змогу милуватися космосом у будь-який зручний час.