U svijetu su najraširenija digitalna računala sa svojom nezaobilaznom važnošću u poslovanju i životu, usto, uvelike se ulaže u kvantna računala, a najmanje su poznata stohastička impulsna računala (Random Pulse Computer, RPC), čiji se rad  temelji na visoko paraleliziranim logičkim operacijama među nizovima električnih impulsa slučajno raspoređenih u vremenu, inspiriranom načinu rada neurona – živčanih stanica u mozgu ljudi i sisavaca.

Glavna motivacija pojačanog interesa za izučavanjem RPC računala u posljednjih 10-ak godina, jest nada da bi ono moglo brže, jednostavnije i s manjim utroškom energije rješavati zadatke koji su jednostavni za živa bića, a teški za digitalna računala, poput: momentalne reakcije na podražaje, prepoznavanje uzoraka, otpornost na pogreške i oštećenja u sustavu, učenje, autonomija i slično.

Znanstvenici Mario Stipčević (IRB) i Mateja Batelić (PMF, IRB) u ovom radu opisuju nove ili poboljšane inačice sklopova za RPC, koji po prvi puta u literaturi koriste kvantnu slučajnost, ali idu i značajan korak dalje postavljajući prvi temelj za teoriju RPC sklopova. Naime, dok se sklopovi za procesiranje informacije u digitalnm računalu mogu sastaviti od logičkih sklopova kao gradivnih elemenata, na osnovu dobro poznate Booleove teorije, slična teorija za RPC sklopove još ne postoji te se njihova sinteza svodi na metodu pokušaja i pogreške, a provjera rada na eksperiement ili simulacije.

-- tekst se nastavlja nakon oglasa --

 

Svoj su znanstveni rad u kojem daju prvi smisleni početak teorije sklopova objavili u časopisu Nature, a može se preuzeti na https://dx.doi.org/10.1038/s41598-021-04177-9

grafikon iz znanstvenog rada Maria Stipčevića i Mateje Batelić u znanstvenom časopisu Nature

Centranlni dio rada je formulacija i dokaz tzv. Teorema entropijskog budžeta kojim je moguće jednostavno provjeriti da li za neku zadanu matematičku operaciju uopće može postojati fizički sklop ju može „izračunati“, odnosno koliku najmanju entropiju treba imati na raspolaganju fizički sklop da bi mogao obavljati danu matematičku ili logičku operaciju. Autori demonstriraju teorem na nekoliko primjera sklopova, a možda i je najzanimljiviji dokaz postojanja determinističkog sklopa za poluzbrajanje (a + b) / 2 koji, međutim, još nije poznat te ostaje izazovom za dalja istraživanja.

„To sve smo i ilustrirali, a spremamo i daljnje ilustracije primjene tog teorema u konstrukciji novih sklopova za RPC. Sve to skupa ne bi bilo toliko uzbudljivo da ljudski mozak ne radi na sličan način i koristeći identične “logičke” sklopove i slučajnost”, rekao nam je Mario Stipčević.

Podijeli:

 

 

Vezane objave