Tải xuống không giới hạn: Hơn 1.500.000+ Phông chữ, Tài sản miễn phí & Tài sản thiết kế
bởi Cập nhật lần cuối vào
Điện toán hỗn loạn có tiềm năng trở thành sự phát triển tính toán quan trọng nhất kể từ học máy và trí tuệ nhân tạo. Phương pháp khoa học máy tính này sử dụng các hệ thống hỗn loạn để tăng sức mạnh theo cấp số nhân của máy tính hiện đại.
Mặc dù công nghệ này vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, các công ty công nghệ lớn, trường đại học và dịch vụ phát triển phần mềm đều đang cạnh tranh để biến ý tưởng này thành một sản phẩm có thể sử dụng được.
Ngoài ra, khả năng cấu hình lại các mạch khi đang bay sẽ làm giảm số lượng linh kiện trong thiết bị điện tử và cho phép các kỹ sư chế tạo các thiết bị thậm chí còn nhỏ hơn.
Giới thiệu lý thuyết hỗn loạn
Cách tiếp cận khoa học máy tính này dựa trên lý thuyết hỗn loạn một nhánh toán học tập trung vào các hệ thống hỗn loạn, được định nghĩa là các hệ thống động rất nhạy cảm với các điều kiện ban đầu. Điều này được khái niệm hóa tốt nhất thông qua hiệu ứng cánh bướm .
Hiệu ứng cánh bướm đề cập đến một hệ thống rất nhạy cảm với các yếu tố đầu vào mà một hành động nhỏ, dường như không quan trọng có thể ảnh hưởng đáng kể đến đầu ra của hệ thống. Nhà khí tượng học Edward Lorenz đã đặt ra thuật ngữ này khi ông nhận thấy rằng một đầu vào nhỏ, nhỏ như tiếng vỗ cánh của con bướm, có thể thay đổi đường đi và thời gian của cơn lốc xoáy. Sê-ri phim nổi tiếng, Hiệu ứng cánh bướm đã khám phá chi tiết khái niệm này.
Trong các hệ thống có hiệu ứng cánh bướm, một sự khác biệt nhỏ trong điều kiện ban đầu có thể dẫn đến một kết quả khác nhau. Tác động quá mức của điều kiện ban đầu làm cho việc dự đoán hành vi trở nên khó khăn, mặc dù không phải là không thể.
Các nhà toán học đã phát hiện ra rằng ngay cả trong các hệ thống phức tạp nhất, dường như hoạt động ngẫu nhiên, vẫn có các mô hình, tổ chức và các vòng phản hồi cơ bản có thể được sử dụng để dự đoán kết quả.
Ví dụ về các hệ thống này bao gồm mô hình thời tiết, giao thông đột kích, vật lý thiên văn, thị trường chứng khoán, v.v.
Có ba điều kiện xác định hành vi trong một hệ thống hỗn loạn có thể dự đoán được bao lâu:
Tính toán không chắc chắn được phép tính bao nhiêu?
Việc đo lường trạng thái hiện tại của hệ thống chính xác đến mức nào.
Hệ thống Cày Thời gian Lyapunov Thời gian sử dụng để mô tả khả năng dự đoán của hệ thống.
Máy tính hỗn loạn ra đời
Các nhà khoa học máy tính và một nhóm các công ty phát triển phần mềm chọn lọc đang áp dụng những phát hiện của lý thuyết hỗn loạn vào lĩnh vực tính toán. Ở đây, cách thức hoạt động của nó. Điện toán hỗn loạn sử dụng các hệ thống điện toán hỗn loạn để tạo ra các loại cổng logic khác nhau.
Cổng logic là một trong những khối xây dựng của máy tính hiện đại, hoặc ít nhất là mạch kỹ thuật số máy tính. Phần lớn các cổng logic dựa trên đại số Boolean và có hai đầu vào và một đầu ra. Họ thực hiện các tính toán bằng cách sử dụng một chuỗi các số 0 và số 0, còn được gọi là mã nhị phân.
Cổng logic đóng vai trò là công tắc điện tử cho các mạch. Mỗi đầu vào cổng Cổng ở vị trí sai hoặc đúng, được biểu thị bằng 0 và 1 tương ứng. Cổng logic đầu ra khác nhau dựa trên sự kết hợp của các đầu vào. Tất cả các tính toán trên các máy tính hiện đại được thực hiện bằng phần cứng bằng các cổng logic này.
Bảy chức năng logic được triển khai dưới dạng cổng logic: AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR và XNOR.
Cổng logic biến hình hỗn loạn, được gọi là ChaoGate sử dụng mạch phi tuyến với hành vi hỗn loạn. Các cổng này có thể tạo ra nhiều kiểu mẫu khác nhau, chỉ một số trong số đó hữu ích cho việc tính toán.
Các kỹ sư sau đó xây dựng một cơ chế điều khiển chỉ chọn các mẫu phù hợp với cổng logic. Tiếp theo, các nhà khoa học máy tính có thể nhanh chóng thay đổi cổng logic biến đổi hỗn loạn Điều kiện ban đầu, cho phép nó chuyển đổi giữa các mẫu nhanh hơn chu kỳ đồng hồ máy tính.
Tương lai của máy tính hỗn loạn
Các nhà nghiên cứu tin rằng một ngày nào đó họ có thể thay thế các cổng logic tiêu chuẩn bằng ChaoGates. Điều này sẽ cho phép cải thiện đáng kể các mạch có thể cấu hình lại, có thể thay đổi datapath ngoài luồng điều khiển. Các thành phần này rất khó sử dụng và tốn thời gian ngày nay.
Trong tương lai, máy tính có thể cấu hình lại các mạch đang hoạt động cho các mục đích khác nhau. Điều đó có nghĩa là một mạch được thiết kế để xử lý thông tin hình ảnh một ngày nào đó có thể được sử dụng để xử lý thông tin âm thanh khi không được sử dụng cho mục đích chính của nó. Các nhà khoa học dự đoán rằng sự cấu hình lại này có thể xảy ra trong chưa đầy một giây, cho phép tăng sức mạnh theo cấp số nhân.
Điều này cũng sẽ làm giảm đáng kể số lượng mạch cần thiết cho thiết bị điện tử hoạt động, cho phép các kỹ sư sản xuất các thiết bị nhỏ hơn và nhỏ hơn.
Kết luận
Điện toán hỗn loạn chỉ có thể là công nghệ của tương lai. Chi nhánh khoa học máy tính này sử dụng những phát hiện từ nhánh lý thuyết hỗn loạn của toán học để tăng sức mạnh tính toán và đưa tính linh hoạt vào các hệ thống máy tính hiện đại.
Các nhà nghiên cứu và nhà cung cấp phát triển phần mềm đã phát hiện ra rằng các cổng logic biến đổi hỗn loạn có khả năng tạo ra nhiều kiểu mẫu có thể được sử dụng cho các cổng logic và tính toán tiên tiến.
Điện toán hỗn loạn cũng có khả năng biến các chip có thể cấu hình lại thành hiện thực trong mọi thiết bị điện tử. Điều này sẽ tăng đáng kể sức mạnh tính toán và giảm kích thước của thiết bị điện tử hiện đại một cách đáng kể.
Nếu bạn thấy bài viết này hữu ích, hãy chia sẻ nó:
Đăng bởi: Igor
Cảm ơn bạn đã ở đây. Tôi hy vọng bạn tìm thấy bài viết này hữu ích. Khi tôi không làm việc ở đây, tôi sẽ chụp ảnh cho Fancycrave.com, một trang web nơi chúng tôi tặng những bức ảnh có chất lượng cao miễn phí.
Cập nhật lần cuối vào
