德國科學家研發出全新的計算機信息處理原則

德國馬普動力學與自組織研究所和哥廷根貝恩斯坦中心的科學家們新近開發出了一全新的計算機信息處理原則，該原則的核心要素是鞍點與振動元件。科研人員在復合網絡計算機上證實，可以實現處理帶有如擺或激光那樣振動元件的信息。他們在新近發表的論文中稱，復合網絡計算機原則上可以進行所有的邏輯運算。         項目組的領隊Timme教授解釋道，所有可振動的系統，原則上都可以成為復合網絡計算機的基本構件。最簡單的例子就是擺，假如多個擺借助彈簧相互耦合，可以出現動力狀態，可巧妙地被利用來處理數據。         這種表現的關鍵便是所謂的“鞍點狀態”：在鞍點上，整個系統沿著一個方向是穩定的，而另一個方向是不穩定的；就如馬鞍槽里的一個球，如果順著馬背的方向推動，球會滾回槽底；如果推向和馬背垂直的方向（馬背兩側），則球會滾落馬下，按給力的方向，落于這邊或是另一邊，這時的狀態便是不穩定的。在一組擺耦合的情況下，它們同步運動，其狀態等同于一個鞍點。耦合、振動的元件系統，往往擁有很多鞍點，它們會因外部影響變換鞍點，其路徑取決于輸入信號的類型。Timme 教授稱，每個信號可以由多個分信號組成；在一組耦合成群的擺之中，一個分信號相當于對一個擺的小小推動，這些分信號的大小比例確定了系統趨向于哪個鞍點，因此新狀態含有關于分信號的比率信息。         雖然新系統尚在模擬之中，但已著手實際構建。新的信息處理原則在某些排序任務中已經顯示出比常規計算機更具效率；在首次實際應用中，一個用復合網絡電腦作為“大腦”的機器人可以成功穿越有障礙物的場地。盡管離真正意義上的功能強大的計算機還差很遠，但開發相應硬件的工作已在進行，并顯示出其思路原則上是可行的。現實狀態類似于研究量子計算機時的初期，科學家們今天已可以承諾會給計算機技術帶來巨大進步。