米国のノースカロライナ州立大学の研究者は、データストレージへのバイナリアプローチを超えることができる、ポリマーキューブを使用したプロトタイプの機械式コンピューターを開発しました。
このコンピューターのデザインは、紙を切って折る日本の芸術である切り紙にインスピレーションを得ています。さらに、電子コンポーネントを使用せずにデータをロックまたは変更することができます。研究はScience Advanced誌に掲載されました
世界が新しい IT アプリケーションに関連した、結果が不確実な新しい技術フロンティアに向かって突き進む中、IT インフラストラクチャによるエネルギーの過度の使用に対する懸念が高まっています。クラウド ベースのデータ ストレージがすでに大きなエネルギーの無駄になっていないとしても、新しい人工知能 (AI) ベースのアプリケーションはさらに多くのエネルギーを消費し、近い将来に速度が低下する兆しはありません。常にオンラインで利用できる電磁ベースのメディア上にデータを維持することを伴うすべてのアプリケーションには、電気エネルギーの継続的な使用が伴います。
この文脈において、電気を使用しない機械式コンピューターのアイデアは歓迎されます。これまで、機械式コンピューターの設計には、レバーやギアなどのコンポーネントが組み込まれていました。しかし、ノースカロライナ州立大学の研究者たちは、機械式コンピューターを使いやすくするためのさまざまなアイデアを考案しました。
切り紙の例
切り紙をイメージしたデザイン
機械式コンピューターは 1 cm 以下のポリマー立方体でできています。機能ユニットには、弾性テープの薄いストリップによって相互に接続された 64 個のブロックが含まれます。これらの立方体のデザインは切り紙からインスピレーションを得ており、これらのブロックの 1 つを上下に押すと、相互接続されたチューブの形状が変化します。
したがって、機能ユニットは、データを保存したり、より複雑な計算を実行できるようにするメタ構造です。ブロック上のデータを変更するには、ユーザーはメタ構造の端に沿って引っ張る必要があります。これにより、弾性バンドが伸び、個々の立方体を移動できるようになります。メタ構造が解放されると、リボンが収縮してキューブを所定の位置に保持し、データをロックします。
「情報密度は非常に優れています」と、研究に参加した同大学の博士研究員ヤンビン・リー氏は語った。 「バイナリ フレームワークを使用すると、立方体が上下に配置され、9 つの機能ユニットからなる単純なメタ構造に 362,000 を超える構成が可能になります。」
バイナリシステムに制限されない
しかし、研究者らは、自分たちが構築した機械式コンピューターがバイナリ システムのみを使用してデータを処理することに限定されないという考えに安心しています。 64 個のキューブからなる各機能ユニットはさまざまなアーキテクチャで構成でき、キューブは最大 5 つのスペースの高さまで積み重ねることができます。
「特定の立方体の高さに基づいてデータを送信することで、より複雑なコンピューティングの可能性があると考えています」とノースカロライナ州立大学の機械および航空宇宙工学の准教授、ジエ・イン氏は説明します。
「私たちはこの概念実証システムで、立方体が 5 つ以上の異なる状態を持つことができることを実証しました。理論的には、これは、特定の立方体が 1 または 0 だけでなく、2、3、または 4 も伝えることができることを意味します。」
研究者らは、コンピューティングを超えたアプリケーション向けにシステムを実装することにも興味を持っています。 「私たちは、画面上のピクセルとしてではなく、三次元の文脈で情報を表示する触覚システムを作成するための、これらのメタ構造の潜在的な有用性を探ることにも興味があります」と、リー氏はイノベーションを紹介するプレスリリースで付け加えた。たとえば、特定の立方体構成は 3 次元パスワードとして機能する可能性があります。
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記事「機械式コンピューターは、データ ストレージにおいてバイナリ システムを超えることを約束する」は、 Economic Scenariosからのものです。
これは、Wed, 26 Jun 2024 19:16:17 +0000 の https://scenarieconomici.it/un-computer-meccanico-promette-di-superare-il-sistema-binario-nellarchiviazione-dei-dati/ で Scenari Economici に公開された記事の自動翻訳です。