1

1. Введение Введение 2. Троичная логика Троичная логика 3. Троичные вычислительные машины : троичная машина Томаса Фоулера троичная машина Томаса Фоулера Немного истории Немного истории ЭВМ « Сетунь » ЭВМ « Сетунь » Сравнительные характеристики ЭВМ Сравнительные характеристики ЭВМ ЭВМ « Сетунь -70» ЭВМ « Сетунь -70» Судьба троичных ЭВМ серии « Сетунь » Судьба троичных ЭВМ серии « Сетунь » 4. Личности : Н. П. Брусенцов Н. П. Брусенцов С. Л. Соболев С. Л. Соболев 5. Перспективы развития троичных технологий Перспективы развития троичных технологий 6. Заключение Заключение 7. Рекомендация Рекомендация 8. Список литературы Список литературы 2

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. 3 А между тем еще в 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 …

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. 4 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 Логике, оперирующей тремя значениями соответствует троичная симметричная система счисления. К этой системе впервые обратился итальянский математик Фибоначчи для решения своей « задачи о гирях ». Леонардо Фибоначчи

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. 5 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 2 м.

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

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. Брусенцов С. Л. Соболева 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 … преимуществ 7

ХарактеристикаЭВМ « М -2» ЭВМ « Сетунь » Год создания 1953 г. под рук. М. А. Карцева 1958 г. под рук. Н. П. Брусенцова Используемая система счисления ДвоичнаяТроичная Производительность 2000 оп / сек 4800 оп / сек Потребляемая мощность 29 кВт 2,5 кВт Элементарная база Полупроводниковые диоды 1676 электровакуумных ламп 37 электровакуумных ламп, 300 транзисторов, 4500 полупроводн. диодов и 7000 ферритов Занимаемая площадь 22 м 2 25 м 2 Полезное время работы 60%95% Стоимость Десятки миллионов рублей 27,5 тыс. рублей 8

Следующим этапом в создании ЭВМ на основе троичной системе счисления была « Сетунь -70». Она имела следующие характеристики : производительность 6000 оп / мин.; потребляемая мощность 1.5 кВт ; занимаемая площадь 15 м 2. 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. 9

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. 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. Коллектив лаборатории Н.П. Брусенцова 10

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 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. Брусенцов заведует лабораторией ЭВМ факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ. 11

Академик Сергей Львович Соболев ( ) – 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. 12

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 Theseus Logic предлагает использовать « расширенную двоичную » ( фактически – троичную ) логику, где помимо обычных значений « истина » и « ложь » есть отдельный сигнал 13 «NULL», который используется для самосинхронизации процессов. В этом же направлении работают еще несколько исследовательских групп.

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. 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. 14

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. 15

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. 16

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 ». 17

%F0) %F0) 6. %B0%D1%84%D0%B8%D0%B8+%D1%8D%D0%B2%D0%BC+%D0%A1%D0%B5%D1%82%D 1%83%D0%BD%D1%8C&lr=65 %B0%D1%84%D0%B8%D0%B8+%D1%8D%D0%B2%D0%BC+%D0%A1%D0%B5%D1%82%D 1%83%D0%BD%D1%8C&lr= %F2%E5%F0 %F2%E5%F %E4%E5%F1%FF%F2%E8%F7%ED%FB%E9_%EA%EE%E4 %E4%E5%F1%FF%F2%E8%F7%ED%FB%E9_%EA%EE%E Photo.jpg Photo.jpg