Informatica non convenzionale - Unconventional computing

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Aree tematiche dell'informatica non convenzionale

L'informatica non convenzionale è l' elaborazione con uno qualsiasi di un'ampia gamma di metodi nuovi o insoliti. È anche conosciuto come calcolo alternativo .

Il termine "calcolo non convenzionale" è stato coniato da Cristian S. Calude e John Casti e utilizzato alla "First International Conference on Unconventional Models of Computation" , tenutasi ad Auckland, in Nuova Zelanda, nel 1998.

Sfondo

La teoria generale del calcolo consente una varietà di modelli. Storicamente, tuttavia, la tecnologia informatica si è inizialmente sviluppata utilizzando metodi meccanici e alla fine si è evoluta nell'utilizzo di tecniche elettroniche, che rimangono lo stato dell'arte. Un ulteriore sviluppo può richiedere lo sviluppo di nuove tecnologie.

Modello computazionale

Calcolo meccanico

Storicamente, i computer meccanici sono stati utilizzati nell'industria prima dell'avvento del transistor .

I computer meccanici conservano oggi un certo interesse sia nella ricerca che come computer analogici. Alcuni computer meccanici hanno una rilevanza teorica o didattica, come i computer da biliardo , mentre quelli idraulici come il MONIAC o l' integratore d'acqua sono stati usati efficacemente.

Mentre alcuni sono effettivamente simulati, altri no. Non viene fatto alcun tentativo di costruire un computer funzionante attraverso le collisioni meccaniche delle palle da biliardo. Il computer domino è un altro schema di calcolo meccanico teoricamente interessante.

Computer digitali elettronici

La maggior parte dei computer moderni sono computer elettronici con architettura di Von Neumann basata sull'elettronica digitale, con un'ampia integrazione resa possibile in seguito all'invenzione del transistor e al ridimensionamento della legge di Moore .

L'informatica non convenzionale è, secondo una descrizione della conferenza, "un'area di ricerca interdisciplinare con l'obiettivo principale di arricchire o andare oltre i modelli standard, come l' architettura dei computer di Von Neumann e la macchina di Turing , che hanno dominato l'informatica per più di metà secolo". Questi metodi modellano le loro operazioni computazionali sulla base di paradigmi non standard e sono attualmente per lo più in fase di ricerca e sviluppo.

Questo comportamento informatico può essere "simulato" utilizzando i classici micro-transistor a base di silicio o le tecnologie di calcolo allo stato solido , ma mirano a raggiungere un nuovo tipo di calcolo.

Approcci generici

Questi sono esempi poco intuitivi e pedagogici che un computer può essere fatto da quasi tutto.

Oggetti fisici

Calcolo del serbatoio

Il Reservoir Computing è un framework computazionale nel contesto dell'apprendimento automatico. Il vantaggio principale di questo framework di elaborazione non convenzionale è che facilita un algoritmo di apprendimento semplice e veloce oltre a un'implementazione hardware, nota come computer di riserva fisica .


Calcolo tangibile

Informatica umana

Approcci fisici

Informatica ottica

Il calcolo ottico utilizza la luce per calcolare.

Spintronica

Atomtronica

Fluidica

Calcolo quantistico

Approcci alla chimica

Calcolo molecolare

Approcci biochimici

Calcolo dei peptidi

calcolo del DNA

Calcolo a membrana

Approcci biologici

Neuroscienza

Alcuni approcci biologici sono fortemente ispirati dal comportamento dei neuroni .

Automi cellulari e calcolo amorfo

Approcci matematici

Calcolo analogico

Calcolo ternario

Il calcolo ternario è un tipo di calcolo che utilizza la logica ternaria (invece della logica binaria ).

Calcolo reversibile

Informatica del caos

Calcolo stocastico

Guarda anche

Riferimenti

  1. ^ "Modelli non convenzionali di calcolo 1998" .
  2. ^ CS Calude. "Computing non convenzionale: una breve storia soggettiva, CDMTCS Report 480, 2015" .
  3. ^ Penrose, Roger : La nuova mente dell'imperatore. Oxford University Press, 1990. Vedi anche l' articolo corrispondente su di esso .
  4. ^ "Conferenza di calcolo non convenzionale 2007" .