为什么二进制而不是三元计算?

是不是一个立即能够掌握更多信息和处理更大价值的三态对象? 我知道处理器目前使用大规模的异或门networking,需要重做。

由于我们处于64位(我们可以表示2 ^ 63个可能的状态),所以计算等效三元生成可以支持具有30个十位以上的数目log(3 ^ 63-2 ^ 63)。

我想象一下,检测+1和0之间的电位差就像在-1和0之间一样容易。

硬件,功耗或芯片密度的某些竞争力会抵消存储和计算能力方面的任何收益吗?

  • 构build使用两个以上状态/级别/组件的组件要困难得多。 例如,在逻辑中使用的晶体pipe要么是闭合的,要么根本不导通,要么是敞开的。 让他们半开放需要更多的精度和使用额外的权力。 尽pipe如此,有时更多的状态用于包装更多的数据,但很less(例如,现代NAND闪存,调制解调器中的调制)。

  • 如果你使用两个以上的状态,你需要兼容二进制,因为世界其他地方使用它。 三是出来,因为转换到二进制将需要昂贵的乘法或余数分裂。 相反,你直接select四个或两个更高的权力。

这些都是为什么没有完成的实际原因,但从math上来说,完全有可能用三元逻辑build立一台计算机。

很多错误信息在这里。 二进制文件有一个简单的开关。 Trinary / Ternary可以使用以下两种模式中的一种:均衡aka -1,0,+1或不平衡0,1,2,但不是简单地打开或closures,或者更准确地说,具有2个“打开”状态。

随着光纤和扩展硬件的扩展,三元实际上将使我们以更低的成本进入更广阔和更快的状态。 至less最初,现代编码仍然可以使用(很像32位软件,仍然可以在64位硬件上使用)和更新的三元编码结合使用。 只需要早期的硬件来检查通过哪一个信息,或者软件是否提前通知,如果它是一个或一个研究。 代码可以通过3件一次发送,而不是现代2相同或更less的权力。

使用光纤硬件,而不是现代的开/关二进制过程,它将由0 = off决定,其他2个开关决定为光的正交偏振。 至于安全性,实际上对于个人而言,这可以实现更大的安全性,因为每个PC甚至用户被设置为仅在用户和目的地之间发送/接收的特定极化“规格”。 其他硬件也是一样。 他们不需要做大,只有3种可能性而不是2种select。

甚至有一些理论,甚至可能启动一些testing约瑟夫森效应,这将允许三元记忆细胞,使用循环超导电stream,顺时针,逆时针,或closures。

直接比较,三元是基数最高的整数基数,其次是二元和四元数。 甚至一些现代系统使用一种三元逻辑,也就是实现三元逻辑的SQL作为处理NULL字段内容的手段。 SQL使用NULL来表示数据库中缺less的数据。 如果一个字段不包含定义值,则SQL假定这意味着存在一个实际值,但是该值当前没有logging在数据库中。 请注意,缺less的值与零的数值或零长度的string值不同。 比较任何东西到NULL甚至是另一个NULL都会导致一个UNKNOWN真值状态。 例如,SQLexpression式“City ='Paris'”在City字段中parsing为“Chicago”的logging为FALSE,但parsing为具有NULL City字段的logging的UNKNOWN。 换句话说,对于SQL来说,未定义的字段可能表示任何可能的值:缺失的城市可能代表巴黎,也可能不代表巴黎。 这是三元逻辑与现代二元系统一起使用的地方,虽然是粗糙的。

当然,我们可以每位持有更多的数据,就像我们的十进制数字系统可以将更多的数据保存在一个数字中一样。

但是这也增加了复杂性。 二进制在许多情况下performance得非常好,使其操作非常简单。 二进制加法器的逻辑比三进制数字(或者十进制数字)要简单得多。

你不会奇迹般地能够存储或处理更多的信息。 硬件必须更大更复杂,以至于抵消更大的容量。

它与很多事实有关,最终位被表示为电脉冲,并且构build简单地区分“带电”和“不带电”的硬件并且容易地检测状态之间的转换更容易。 利用三个状态的系统在区分“收费”,“部分收费”和“免费”方面必须更加精确。 除此之外,电子学中的“带电”状态并不是一成不变的:能量最终开始“stream血”,因此“带电”状态在实际的能量“水平”上变化。 在三态系统中,也必须考虑到这一点。

那么,一方面,没有比这个更小的信息单位。 按位操作是处理信息的最基本和最根本的方式。

也许更重要的原因是因为制造具有两个稳定状态而非三个电子元件的电子元件要容易得多。

旁白:你的math有点偏离。 64位三进制数中大约有101.4个二进制数字。 说明:最大的64位三进制数是3433683820292512484657849089280(3 ^ 64-1)。 以二进制表示,它需要102位:101011010101101101010010101111100011110111100100110010001001111000110001111001011111101011110100000000

这很容易理解,log2(3 ^ 64)约为101.4376

“三位一体”的三元相当只是造成了太多的愤慨!

还有一些理论认为,光纤可以使用光频率(即色彩)来区分状态,从而允许接近无限(取决于检测单元的分辨率)基本可能性的数量。

逻辑门绝对是任何基地的费用,但让我们使用trinary为例:

对于一个三元XOR门,它可以是它正在比较的三个状态中的一个(或任何)或其他三个状态中的一个。 它也可以将三个状态中的两个连接在一起以实现二进制输出。 可能性会呈指数级增长。 当然,这将需要更复杂的硬件和软件,但复杂性应该减小尺寸,更重要的是功耗(读取热量)。 甚至有人谈论在纳米计算系统中使用三元组,这里有一个微小的“凹凸”,“空洞”或“不变”来表示这三个状态。

现在,我们处于QWERTYtypes的问题。 Qwerty被devise为效率低下,因为键入机制的问题已经不存在了,但是今天所有使用键盘的人都学会了使用Qwerty系统,而且没有人想改变它。 当我们达到二进制计算的物理局限性时,三位一体和更高的基地有一天会突破这个问题。 也许不会再过二十年,但我们都知道,我们每一年半的能力永远不能再翻番。

另一个主要障碍是需要定义更多的逻辑操作。 通过公式b ^(b ^ i)发现运算符的数量,其中b是基数,而i是input的数量。 对于一个两input二进制系统,这可以解决16个可能的运算符。 并不是所有的这些通常都是在大门中实现的,有些大门覆盖了不止一个条件,但是所有这些都可以用三个或更less的标准门来实现。 对于两input三元系统来说,这个数字要比1968年高得多。虽然这些门的几个将是相似的,但最终手动devise基本电路的能力几乎是不可能的。 即使是一名新生工程学生也能够devise出基本的二进制电路。

螺丝球的答复是正确的,纠正了这里提供的一些错误陈述。 那些回答分数正值的人完全错过了基于0,1和-1的三元系统的概念。 在二十世纪五十年代俄罗斯人最初build造的时候,苏联和美国之间的竞争非常激烈。 我怀疑这两者之间的政治关系与美国二元论最终在苏联三元时期的stream行息息相关。

从我读到的,有一些三元电脑在使用。 莫斯科大学有一些在使用,IBM在实验室有一些。 有其他的参考,但我不能区分它们有多严重,或者只是为了试验或玩耍。 显然,它们的build造成本要低得多,而且使用的能源要less得多。

我相信这是有两个原因的(请纠正我,如果我错了):首先是因为0和1的值不是真正的没有电stream/电stream或类似的。 噪声相当高,电子元件必须能够区分从0.0到0.4波动的值是零,从0.7到1.2是一个值。 如果你添加更多的层次,你基本上使这个区别更加困难。

其次:所有的布尔逻辑将立即停止有意义。 而且,由于你可以实现布尔门的和,所以从其他math运算中可以得到一些很好地映射到math实际应用中的东西。 false / maybe / true之间的任意对的布尔真值表是什么?

我很确定,它有很多工作要做,对数字信号进行错误检查。 例如,在量子计算中,这个任务几乎是不可能的,但不是不可能的,要达到非克隆原则,而且还因为有更多的状态。 对于两种状态来说,错误检查的过程并不是微不足道的,而是相对容易的。 对于三个状态错误检查变得无限困难。 这也是为什么排除具有几乎无限量状态的模拟计算机的原因。

如果你对量子计算感兴趣的话,可以看一下球体填充和量子错误检查,那里有一些非常整洁的东西。

我认为三元制会更有效率。 它从来没有stream行起来。 Binary走上了舞台,现在转向三元将会改变我们所知道的一切。

为了让电路以二进制运行,你必须定义其他状态将如何表示。 你已经提出了一个-1,0和+1的系统,但晶体pipe不这样工作,他们喜欢只有一个方向的电压或电stream。 为了使一个3态的位需要2个晶体pipe,但是你可以从同一个晶体pipe中产生2个二进制位,并且有4个状态而不是3个。二进制在低电平时更实用。

如果您尝试在电路上设置阈值并使用0,+ 1,+ 2,则会遇到不同的问题。 我不太了解细节,但是对于逻辑电路来说,这样做更麻烦,尤其是当行业已经完全致力于二进制。

有一个区域使用多个级别来获得每个比特2个以上的状态: MLC闪存。 即使在那里水平的数量将是2的幂,以便输出可以很容易地转换为二进制供系统的其余部分使用。

当然,三元“比特”(tet?)将会更加复杂,你仍然会存储相同数量的信息,只需要base3而不是base2,如果两态组件的function简单,那么这个function也是相同的。 为什么不直接做一个10州基地10?

二进制计算与二进制AND,OR和NOT门有关,它们非常简单,能够组合成任意复杂的结构。 他们是你的电脑所做的所有处理的基石。

如果有严重的情况下,切换到三元或十进制,然后他们会。 这不是“他们试过这样的事情,而是坚持着”

如果我们使用3个状态,那么由此产生的主要问题是

  1. 如果我们使用单极性信号,则噪声容限会降低,从而增加误码率。
  2. 对于单极性信号来保持噪声容限不变,我们必须增加电源,因此功耗会增加。
  3. 如果我们使用双极性信号,那么信号的总摆幅将增加,从而增加损失。
  4. 双极性信号中的负摆幅必须增加多层PCB中的附加层。

希望我有说服力

我认为这与可编程性,条件语句以及晶体pipe的有效使用和function性有关。 如果电路中有电stream,嵌套的IF可能是明显的,但是如果一个程序能够通过一千条不同的path实现,那么程序如何知道该怎么做? 人工智能很有趣,记忆和学习比强大的计算能力更重要。

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