Bramy chaosu w komputerze
„Bramy chaosu" - to brzmi jak tytuł powieści fantasy. A tu zaskoczenie, bo bramy, a dokładniej bramki chaosu (chaogates, czyli chaobramki) to nowa technologia konstruowania układów elektronicznych, którą stworzył zespół pod kierunkiem Williama Ditto, dyrektora School of Biological Health Systems Engineering na Arizona State University. Chaobramki mają być alternatywą dla standardowych, zero-jedynkowych układów scalonych, a wykorzystywać mają logikę opartą o matematyczną teorię chaosu. Jak to działa?
Do stworzenia nowego rodzaju układów logicznych zespół wykorzystał chaotyczne wzorce sygnałów (wybrane z nieograniczonego zestawu chaotycznych wzorów) do kodowania i manipulacji danymi wejściowymi, żeby otrzymać w efekcie pożądane dane wyjściowe, co posłużyło za plan projektu. Takie podejście oferuje możliwość wykorzystania bogatych możliwości, jakie daje nieliniowa dynamika przetwarzania do stworzenia układów potrafiących się samodzielnie przekonfigurowywać w układ bramek logicznych najbardziej odpowiedni do wykonania zadania. Takie zmieniające się bramki logiczne nazwano właśnie chaobramkami. Koncepcja została przedstawiona w periodyku Chaos.
Wedle słów samego wynalazcy: chaobramki to cegiełki nowego, opartego o chaos, systemu komputerowego, który wykorzystuje gigantyczne możliwości chaotycznego tworzenia wzorców w celach obliczeniowych. Wyobraźmy sobie komputer, który potrafi zmienić swoje wewnętrzne działanie, tworząc miliard własnych układów na sekundę, dostosowując się do tego, co w czasie tej sekundy robi użytkownik; rekonfiguruje się sam, tworząc najszybszy możliwy komputer dla osiągnięcia wyznaczonego celu.
ChaoLogix, firma elektroniczna założona na Florydzie przez Williama Ditto i jego współpracowników już realizuje te zapowiedzi, tworząc pierwsze prototypy. Posiada ona opatentowaną technologię pozwalającą wytwarzać takie układy w krzemie, w jednym procesie technologicznym ze standardowymi, binarnymi bramkami logicznymi i pamięcią.
Według autorów, technologia pozwoli na tworzenie bezpiecznych układów scalonych, o wiele trudniejszych do sprzętowego przełamania zabezpieczeń oraz samoprzekształcających się układów, oferujących wyjątkowe możliwości na przykład w dziedzinie gier.
Komentarze (5)
Tolo, 16 listopada 2010, 21:27
No tak tylko ze jest to dość podobne w moim odczuciu do sieci neuronowych jakoś specjalnej różnicy poza chaotycznością nie wiedzę.
waldi888231200, 16 listopada 2010, 21:32
Chaos w sieci neuronowej?? występuje po piwie, normalnie to najwyzy stopień organizacji spotykany w przyrodzie.
PS: mózg obsługuje 200 000 000 włókien nerwowych w rdzeniu, mega pixel na oko, 200 000 receptorów zimna, 30 000 receptorów ciepła, 1 000 000 receptorów dotyku, 200 000 receptorów bólu , kazdy mięsień wyzwalany narastającą serią impulsów, do tego trawienie, oddychanie, słuch, smak, zapach, feromony, odruchy, równowaga , planowanie, wspomnienia, pamięć, dwa rodzaje widzenia i pewnie 50 innych funkcji o których pojęcia nie mam . Gdzie tu miejsce na chaos??
kretyn, 17 listopada 2010, 00:19
Wydaje mi się, że Tolo miał na myśli "sieci neuronowe" jako paradygmat programowania, a nie strukturę biologiczną.
Poza tym, nie uważasz, że skoro mamy tyle tysięcy neuronów na prawie każdą funkcję, to wynika to z faktu, że był gdzieś tam chaos? W końcu dlaczegoś jest ten potencjał progowy w neuronie. Statystycznie, każdy neuron co chwilę odpali, ale ponieważ będzie to samotny neuron, więc nie przekaże sygnału dalej.
Jarek Duda, 17 listopada 2010, 10:01
Z sieciami neuronowymi ma to bardzo niewielki związek, ale mimo wszystko większy niż z chaosem - w którym interesuje nas zachowanie podczas ewolucji: przy wielu iteracjach ... podczas gdy tutaj korzystamy z jednej iteracji odwzorowania logistycznego - tylko z tego że np. wartości 4x(1-x) pokrywają w sposób nieliniowy cały przedział (można by chyba też użyć np. linowego (2x modulo 1) ... http://en.wikipedia.org/wiki/Chaos_computing
Czyli że możemy robić takie FPGA nie tylko sterowane w standardowy: zerojedynkowo linowy sposób, ale także w ładniej marketingowo brzmiący: wykorzystujący nieliniowość - bardziej skomplikowaną operację i dużo większe wejścia sterujące (żeby to miało choć odrobinę sensu, pewnie jednak robione analogowo).
Nieliniowości rzeczywiście może poprawić bezpieczeństwo, w sensie że umożliwia lepszą kryptografię niż opartą na linowych operacjach - ale od tej lokalnej: na poziomie bramek, dużo lepsza powinna być makroskopowa (... jak w asymetrycznych systemach liczbowych) ... a na prawdziwy skok w FPGA to musimy poczekać do memrystorów ...
ps. W artykule z wikipedii wszystkie bramki muszą być symetryczne, ale chyba można to obejść dla np. implikacji poprzez przypisanie różnych wag wejściom.
xkonti, 18 listopada 2010, 00:06
Osobiście sam miałem podobny pomysł ale w aspekcie napisania samouczącego i samoorganizującego się programu