Троичная ЭВМ:

1. Троичная ЭВМ: история и перспективы Информатика Автор: Прашко Максим, ученик 9А класса МОУ-СОШ №2 г.Асино Томской области Руководитель: Сарычева М.О., учитель информатики первой квалификационной категории.

2. Содержание • Введение • Троичная логика • Троичные вычислительные машины: • троичная машина Томаса Фоулера • Немного истории • ЭВМ «Сетунь» • Сравнительные характеристики ЭВМ • ЭВМ «Сетунь-70» • Судьба троичных ЭВМ серии «Сетунь» • Личности: • Н.П. Брусенцов • С.Л. Соболев • Перспективы развития троичных технологий • Заключение • Рекомендация • Список литературы

3. Введение Современный мир сейчас уже невозможно представить без компьютерной техники. Всем известно, что информация, с которой работает компьютер, представляется в двоичном коде в виде единиц и нулей – графика, музыка, тексты, алгоритмы программ. Все просто и понятно: «включено» – «выключено», «есть сигнал» – «нет сигнала», либо «истина», либо «ложь» – двоичная логика. А между тем еще в 1950-х годах в Советском Союзе наладили производство необычных вычислительных машин, оперировавших не двоичной, а троичной логикой.  По какому бы пути развития пошел бы технический прогресс, если бы «трайты» одержали победу над «байтами». Сложно сказать…

4. Троичная (трёхзначная) логика Трехзначная логика отличается от двухзначной тем, что кроме значений «истина» и «ложь» существует третье, которое понимается как «не определено», «нейтрально» или «может быть». При этом сохраняется совместимость с двухзначной логикой – логические операции с «известными» значениями дают те же результаты. Леонардо Фибоначчи Логике, оперирующей тремя значениями соответствует троичная симметричная система счисления. К этой системе впервые обратился итальянский математик Фибоначчи для решения своей «задачи о гирях». Большой вклад в развитие теории троичной логики внес Льюис Кэрролл, известный английский математик, писатель и фотограф. Основателем трёхзначной логики является Ян Лукасевич, польский математик. Льюис Кэрролл

5. Троичная машина Томаса Фоулера Первую вычислительную машину с троичной системой счисления построил английский изобретатель-самоучка Томас Фоулер в 1840 году. Его машина была механической и полностью деревянной, длиной около 2м. Томас Фоулер был банковским служащим. Чтобы облегчить и ускорить свою работу, он сделал таблицы для счета степенями двойки и тройки и опубликовал их в виде брошюры. Решив полностью автоматизировать расчеты по таблицам, он построил счетную машину. Машина Фоулера была проста, эффективна и использовала новаторский подход: вместо десятичной системы счисления оперировала «триадами», то есть степенями тройки. К сожалению, замечательное изобретение так и осталось незамеченным.

6. Немного истории… В середине 1950-х годов машины первого поколения по своим характеристикам стали достигать “насыщения”. Они не отвечали возрастающим потребностям в научных вычислениях и решении практических задач. Компьютер ЭНИАК, созданный в 1943г. Ряд зарубежных фирм объявил о своих работах, связанных с созданием транзисторных компьютеров. Все разработки лежали в области двоичной системы счисления и двоичной логики Лампа - основной элемент ЭВМ первого поколения

7. ЭВМ «Сетунь» В отличии от всего остального мира Николай Петрович Брусенцов, под руководством С.Л. Соболева, решил построить машину основанную на троичной системе счисления и троичной логике. Это удалось сделать благодаря изобретённому Николаем Петровичем троичному ферритодиодному элементу. В 1958 году группа единомышленников, во главе с Н.П. Брусенцовым построила первую в мире троичную ЭВМ «Сетунь». Она обладала рядом преимуществ по сравнению с ЭВМ того времени, основанных на двоичной системе счисления…

8. Сравнительные характеристики

9. «Сетунь -70» Следующим этапом в создании ЭВМ на основе троичной системе счисления была «Сетунь-70». Она имела следующие характеристики: производительность 6000 оп/мин.; потребляемая мощность 1.5кВт; занимаемая площадь 15 м2. Особенностью ЭВМ «Сетунь-70» являлось управление ходом программы осуществлялось в духе структурированного процедурного программирования, что позволило сократить трудоёмкость создания программ в 5-7 раз. На основе опытного образца машины созданы диалоговая система структурированного программирования ДССП и автоматизированная система обучения «Наставник», используемые в дальнейшем на серийных компьютерах.

10. Судьба троичных ЭВМ серии «Сетунь» Несмотря на то что ЭВМ серии «Сетунь» и «Сетунь-70» хорошо себя зарекомендовали высокой производительностью, надёжностью, судьба их весьма печальна. Чиновники всячески препятствовали серийному производству ЭВМ, хотя потребность в них была очень высока. Коллектив лаборатории Н.П. Брусенцова Было выпущено всего 50 машин первой серии которые бесперебойно работали много лет без всякого сервисного обслуживания в разных климатических зонах. ЭВМ «Сетунь», которая находилась в ВЦ МГУ в полностью исправном состоянии с полным пакетом программного обеспечения, была распилена и выброшена на свалку после 17 лет бесперебойной работы. А что касается «Сетунь-70», то она была создана в единственном экземпляре. После создания «Сетунь-70» лабораторию закрыли и дальнейшие разработки были прекращены.

11. Николай Петрович Брусенцов Николай Петрович Брусенцов — главный конструктор троичной ЭВМ «Сетунь», заслуженный научный сотрудник МГУ. Кандидат технических наук. Родился 7 февраля 1925 городе Каменское. Участник ВОВ. В 1947 году поступил на радиотехнический факультет Московского энергетического института (МЭИ). На последнем курсе МЭИ составил таблицы дифракции на эллиптическом цилиндре, которые сегодня известны как «таблицы Брусенцова». В 1956—1958 гг. с группой единомышленников создал в МГУ троичную ЭВМ «Сетунь». Им опубликовано более 100 научных работ, имеет 11 авторских свидетельств на изобретения. В настоящее время Н.П. Брусенцовзаведует лабораторией ЭВМ факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ.

12. Сергей Львович Соболев Академик Сергей Львович Соболев (1908 — 1989) – советский математик, один из крупнейших математиков XX века, внесший основополагающий вклад в современную науку, в своих фундаментальных исследованиях положивший начало ряду новых научных направлений в современной математике. В школе, где учился С. Л. Соболев, преподавали лучшие учителя Петербурга В университете профессора Н. М. Гюнтер и В. И. Смирнов, заметив любознательность и старание молодого студента, привлекли его к научной работе. Сергей Львович всячески поддерживал своих коллег по созданию троичной ЭВМ. Он организовал семинар, на котором лучшие умы университетской науки обсуждали теоретические и практические вопросы, касающиеся создания вычислительной машины.

13. Перспективы троичных технологий В последнее десятилетие возникла необходимость в поиске новых компьютерных технологий, и некоторые из этих технологий лежат в области троичности. Одно из направлений – разработки в области асинхронных процессоров. Компания TheseusLogic предлагает использовать «расширенную двоичную» (фактически – троичную) логику, где помимо обычных значений «истина» и «ложь» есть отдельный сигнал «NULL», который используется для самосинхронизации процессов. В этом же направлении работают еще несколько исследовательских групп.

14. Перспективы троичных технологий Другое направление - поиск альтернативных способов увеличения производительности процессоров. Каждые 18 месяцев по «закону Мура» число транзисторов в кристалле процессора увеличивается примерно вдвое: масштабы элементов и связей можно измерить в нанометрах, и очень скоро разработчики столкнутся с целым рядом технических сложностей. Переход от однородных кремниевых структур к гетеропереходным проводникам, состоящим из слоев различных сред и способным генерировать несколько уровней сигнала вместо привычных «есть» и «нет», – это возможность повысить интенсивность обработки информации без увеличения количества элементов. При этом от двухзначной логики придется перейти к многозначным – трехзначной, четырехзначной и т.д.

15. Перспективы троичных технологий Еще одно из возможных направлений развития вычислительной техники будущего – создание так называемых квантовых компьютеров. Группа исследователей из Австралии предполагает, что троичные данные будут не просто подспорьем, но практической необходимостью в перспективной области квантовых вычислительных систем.   Но с пришествием квантовых компьютеров троичные вычисления получили новую жизнь. Расширение квантовых компьютеров неизбежно. Группа исследователей под руководством Б.П. Ланьона из Квинслендского университета предложила новую методику для ускоренного расширения квантовых компьютеров с использованием хорошо исследованной области троичных вычислений.

16. Заключение История и перспективы развития троичных ЭВМ – это увлекательная история развития человеческой мысли, борьбы идей и научных направлений… Недаром говорят, что всё новое – это хорошо забытое старое. Мне было интересно работать над данной темой, потому что я узнал много нового: о троичной логике и троичной системе счисления, о достижениях советской науки, о талантливых и замечательных людях. Также мне было интересно узнать о перспективах развития технологий, и было очень приятно, что ученые нашей страны первые осознали перспективность использования трехзначной логики.

17. Рекомендация Данная презентация может быть использована на уроках информатики в качестве дополнительного материала при изучении тем «История развития компьютерной техники», «Логика», «Системы счисления». В ней содержится обзорный материал по истории и перспективам развития троичных ЭВМ. Работа выполнена учеником 9 класса Прашко Максимом. Следует отметить большую самостоятельность в подборе и систематизации материала, составлении таблицы сравнительных характеристик ЭВМ М-2 и ЭВМ «Сетунь».

18. Список литературы • http://www.computer-museum.ru/static/histussr/setun_b.htm • http://lib.ru/MEMUARY/MALINOWSKIJ/8.htm • http://it.alchevsk.net/index.php?newsid=482 • http://chinapads.ru/c/s/troichnyiy_kompyuter_-_uzlyi_troichnyih_evm • http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%E5%F2%F3%ED%FC_(%EA%EE%EC%EF%FC%FE%F2%E5%F0) • http://yandex.ru/yandsearch?text=%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D0%B8+%D1%8D%D0%B2%D0%BC+%D0%A1%D0%B5%D1%82%D1%83%D0%BD%D1%8C&lr=65 • http://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%F0%EE%E8%F7%ED%FB%E9_%EA%EE%EC%EF%FC%FE%F2%E5%F0 • http://ru.wikipedia.org/wiki/%C4%E2%EE%E8%F7%ED%EE-%E4%E5%F1%FF%F2%E8%F7%ED%FB%E9_%EA%EE%E4 • http://chernykh.net/content/view/236/252/ • http://www.membrana.ru/particle/1566 • http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Fibonacci2.jpg • http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:LewisCarrollSelfPhoto.jpg • http://nano-info.ru/post/437 • http://www.cyberstyle.ru/newsline/7369-steven-rodrig.html