Obliczenia niekonwencjonalne - Unconventional computing
Obliczenia niekonwencjonalne to obliczenia za pomocą dowolnej z wielu nowych lub nietypowych metod. Jest również znany jako przetwarzanie alternatywne .
Termin „niekonwencjonalne obliczenia” został wymyślony przez Cristiana S. Calude i Johna Castiego i użyty na „Pierwszej Międzynarodowej Konferencji na temat Niekonwencjonalnych Modeli Obliczeń” , która odbyła się w Auckland w Nowej Zelandii w 1998 roku.
Tło
Ogólna teoria obliczeń dopuszcza różnorodność modeli. Historycznie rzecz biorąc, technologia komputerowa rozwijała się najpierw przy użyciu metod mechanicznych, a ostatecznie przekształciła się w techniki elektroniczne, które pozostają najnowocześniejsze. Dalszy rozwój może wymagać opracowania nowych technologii.
Model obliczeniowy
Obliczenia mechaniczne
Historycznie, komputery mechaniczne były używane w przemyśle przed pojawieniem się tranzystora .
Komputery mechaniczne zachowują dziś pewne zainteresowanie zarówno w badaniach, jak i jako komputery analogowe. Niektóre komputery mechaniczne mają znaczenie teoretyczne lub dydaktyczne, takie jak komputery do bilarda , podczas gdy komputery hydrauliczne, takie jak MONIAC lub integrator wody, były skutecznie wykorzystywane.
Podczas gdy niektóre są faktycznie symulowane, inne nie. Nie podejmuje się próby zbudowania działającego komputera poprzez mechaniczne zderzenia kul bilardowych. Komputer domino to kolejny interesujący teoretycznie mechaniczny schemat obliczeń.
Elektroniczne komputery cyfrowe
Większość nowoczesnych komputerów to komputery elektroniczne z architekturą Von Neumanna opartą na elektronice cyfrowej, z rozległą integracją, która stała się możliwa dzięki wynalezieniu tranzystora i skalowaniu prawa Moore'a .
Obliczenia niekonwencjonalne to, zgodnie z opisem konferencji, „interdyscyplinarny obszar badawczy, którego głównym celem jest wzbogacenie lub wyjście poza standardowe modele, takie jak architektura komputerowa Von Neumanna i maszyna Turinga , które zdominowały informatykę od ponad połowy stulecie". Metody te modelują swoje działania obliczeniowe w oparciu o niestandardowe paradygmaty i znajdują się obecnie w większości w fazie badawczo-rozwojowej.
Takie zachowanie może być obliczeniowej „symulowane” za pomocą klasycznych krzemowe oparte mikro tranzystorów lub stałych państwowych technologii obliczeniowej, ale zmierzają do wprowadzenia nowego rodzaju obliczeniowej.
Podejścia ogólne
Są to nieintuicyjne i pedagogiczne przykłady, że komputer można zrobić z niemal wszystkiego.
Obiekty fizyczne
Obliczenia w zbiorniku
Reservoir computing to ramy obliczeniowe w kontekście uczenia maszynowego. Główną zaletą tej niekonwencjonalnej struktury obliczeniowej jest to, że oprócz implementacji sprzętowej, znanej jako fizyczny komputer rezerwowy, ułatwia ona prosty i szybki algorytm uczenia się .
Obliczenia namacalne
Komputery ludzkie
Podejścia do fizyki
Obliczenia optyczne
Obliczenia optyczne wykorzystują światło do obliczeń.
Spintronika
Atomtronika
Fluidyka
Obliczenia kwantowe
Podejścia chemiczne
Obliczenia molekularne
Podejścia biochemiczne
Obliczanie peptydów
Obliczanie DNA
Obliczenia membranowe
Podejścia biologiczne
Neuronauka
Niektóre podejścia biologiczne są silnie inspirowane zachowaniem neuronów .
Automaty komórkowe i obliczenia amorficzne
Podejścia matematyczne
Obliczenia analogowe
Obliczenia trójskładnikowe
Obliczenia trójskładnikowe to rodzaj przetwarzania, który wykorzystuje logikę trójskładnikową (zamiast logiki binarnej ).
Obliczenia odwracalne
Obliczanie chaosu
Obliczenia stochastyczne
Zobacz też
Bibliografia
- ^ „Niekonwencjonalne modele obliczeń 1998” .
- ^ CS Calude. „Niekonwencjonalne obliczenia: krótka historia subiektywna, raport CDMTCS 480, 2015” .
- ^ Penrose, Roger : Nowy umysł cesarza. Oxford University Press, 1990. Zobacz także odpowiedni artykuł na ten temat .
- ^ „Konferencja niekonwencjonalnych obliczeń 2007” .