Calculatorul inspirat de arta japoneză a tăierii hârtiei nu are electronice și stochează date în cuburi mici

Cercetătorii au construit un computer mecanic inspirat de kirigami, arta japoneză a plierii și tăierii hârtiei.

Computerul cu dovadă de concept, care nu include componente electronice, are 64 de cuburi de polimer interconectate, de 0,06 inchi cubi (1 centimetru cub), care pot fi rearanjate pentru a stoca, prelua și șterge date. Similar cu kirigami, unde hârtia este tăiată și pliată în modele complicate, computerul poate fi manipulat fizic în diferite configurații și stări.

În această mașină, fiecare cub reprezintă un bit de date binare, care poate fi împins în sus sau în jos pentru a reprezenta 1 sau, respectiv, 0. Rearanjarea cuburilor modifică configurația computerului, permițând stocarea sau reprezentarea informațiilor în formă fizică.

Oamenii de știință au spus că conceptul ar putea fi folosit pentru a crea sisteme fizice de criptare-decriptare sau chiar pentru a dezvolta sisteme bazate pe atingere pentru medii 3D.

„De exemplu, o configurație specifică a unităților funcționale ar putea servi drept parolă 3D”, autorul principal al studiului Yanbin Liun cercetător postdoctoral la Colegiul de Inginerie al Universității de Stat din Carolina de Nord, a spus în o declarație. „Suntem, de asemenea, interesați să explorăm utilitatea potențială a acestor metastructuri pentru a crea sisteme haptice care afișează informații într-un context tridimensional, mai degrabă decât ca pixeli pe un ecran”.

Legate de: Calculul cu laser „inspirat cuantic” este mai eficient decât supercalcularea și calculul cuantic, susține startup-ul

Cercetătorii și-au publicat cercetările pe 26 iunie în jurnal Progresele științei.

Calculatoarele mecanice datează de secole – posibil încă din secolul II î.Hr — cu mult înainte de inventarea algoritmilor și limbaje de programare așa cum îi cunoaștem astăzi. Spre deosebire de acest nou concept inspirat de kirigami, totuși, oamenii au operat aceste mașini cu roți de viteză sau pârghii, făcându-le extrem de greoaie.

În noul computer, schimbarea poziției unui cub schimbă poziția tuturor cuburilor conectate – modificând configurația computerului pentru a corespunde cu diferite stări de calcul.

„Folosind un cadru binar – în care cuburile sunt fie în sus, fie în jos – o metastructură simplă de 9 unități funcționale are mai mult de 362.000 de configurații posibile”, a spus Li.

Editarea datelor este controlată prin tragerea de marginile metastructurii, care întinde banda elastică și împinge cubul în sus sau în jos. Când banda este eliberată, blochează cuburile și datele. De asemenea, cuburile pot fi împinse în sus sau în jos de la distanță prin atașarea unei plăci magnetice la computer și aplicând un camp magnetic.

Cercetătorii au spus că sistemul ar putea permite calcule mai complexe dincolo de codul binar, cu cuburi capabile să ocupe stări nu doar 1 sau 0, ci 2, 3 și 4.

„Fiecare unitate funcțională de 64 de cuburi poate fi configurată într-o mare varietate de arhitecturi, cu cuburi stivuite până la cinci cuburi înălțime”, coautorul studiului. Jie Yin, un profesor asociat de inginerie mecanică și aerospațială la NC State, a declarat în declarație. „Acest lucru permite dezvoltarea unei calculatoare care depășește cu mult codul binar”.

Apoi, cercetătorii speră să facă echipă cu programatori pentru a dezvolta cod pentru computer. „Lucrarea noastră de demonstrare a conceptului demonstrează gama potențială a acestor arhitecturi, dar nu am dezvoltat cod care să valorifice acele arhitecturi”, a spus Li. „Am fi interesați să colaborăm cu alți cercetători pentru a explora potențialul de codare al acestor metastructuri”.

Owen Hughes este un scriitor și editor independent specializat în date și tehnologii digitale. Anterior redactor senior la ZDNET, Owen a scris despre tehnologie de mai bine de un deceniu, timp în care a acoperit totul, de la AI, securitate cibernetică și supercomputere până la limbaje de programare și IT din sectorul public. Owen este interesat în special de intersecția dintre tehnologie, viață și muncă – în rolurile sale anterioare la ZDNET și TechRepublic, a scris pe larg despre leadership-ul în afaceri, transformarea digitală și dinamica în evoluție a lucrului la distanță.