李樹生 2459 字 1個月前

三進製

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0(十進製122)

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01111010的對稱3進製為1FFFFF

3.2負數

比如10111010(-70)

取原碼-1000110

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得10FF1,逐位取非,得對稱三進製為F011F

對稱三進製計算機

現今的計算機都使用“二進製”數字係統,儘管它的計算規則非常簡單,但其實“二進製”邏輯並不能完美地表達人類的真實想法。相比之下,“三進製”邏輯更接近人類大腦的思維方式。因為在一般情況下,我們對問題的看法不是隻有“真”和“假”兩種答案,還有一種“不知道”。在三進製邏輯學中,符號“1”代表“真”;符號“-1”代表“假”;符號“0”代表“不知道”。顯然,這種邏輯表達方式更符合計算機在人工智能方麵的發展趨勢。它為計算機的模糊運算和自主學習提供了可能。隻可惜,目前電子工程師對這種非二進製的研究大都停留在表麵或形式上,沒有真正深入到實際應用中去。

不過,凡事都有一個例外,三進製計算機並非沒有在人類計算機發展史上出現過。其實,早在上世紀50、60年代。一批莫斯科國立大學的研究員就設計了人類曆史上第一批三進製計算機“Сетунь”和“Сетунь70”(“Сетунь”是莫大附近一條流入莫斯科河的小河的名字)。

“Сетунь”小型數字計算機的設計計劃由科學院院士С·Л·Соболев在1956年發起。這個計劃的目的是為大專院校、科研院所、設計單位和生產車間提供一種價廉物美的計算機。為此,他在莫大計算機中心成立了一個研究小組。該小組最初由9位年輕人(4名副博士、5名學士)組成,都是工程師和程序員。С·Л·Соболев、К·А·Семендяев、М·Р·Шура-Бура和И·С·Березин是這個小組的永久成員。他們經常在一起討論計算機架構的最優化問題以及如何依靠現有的技術去實現它。他們甚至還設想了一些未來計算機的發展思路。

隨著技術的進步,真空管和晶體管等傳統的計算機元器件逐漸被淘汰,取而代之的是速度更快、可靠性更好的鐵氧體磁芯和半導體二極管。這些電子元器件組成了一個很好的可控電流變壓器,這為三進製邏輯電路的實現提供了可能,因為電壓存在著三種狀態:正電壓(“1”)、零電壓(“0”)和負電壓(“-1”)。三進製邏輯電路非但比二進製邏輯電路速度更快、可靠性更高,而且需要的設備和電能也更少。這些原因促成了三進製計算機“Сетунь”的誕生。

“Сетунь”是一台帶有快速乘法器的時序計算機。小型的鐵氧體隨機存儲器(容量為3頁,即54字)充當緩存,在主磁鼓存儲器中交換頁麵。這台計算機支持24條指令,其中3條為預留指令,目前不用。

三進製代碼的一個特點是對稱,即相反數的一致性,因此它就和二進製代碼不同,不存在“無符號數”的概念。這樣,三進製計算機的架構也要簡單、穩定、經濟得多。其指令係統也更便於閱讀,而且非常高效。

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