Почему не придумают десятичный компьютер?

Question

[tef]

Сразу хочу предупредить не писать про нолики и единички, вкл./выкл. и тд.
Вопрос скорее состоит в том, что можно было бы хранить в памяти десять состояний, вместо двух. Соответственно, доступ к памяти осуществлялся бы быстрее. Раньше, когда всё зарождалось может было бы это сложно реализовать технически. Но сейчас при нынешних техпроцессах неужели нет возможности это сделать?
Я не инженер и не электронщик, поэтому может не совсем корректно задал вопрос. Но, тем не менее, вопрос возник.

Answer 1

[GavriKos]

Ухудшится... помехозащищенность что ли. Я сейчас не о самих компьютерах, а о методах передачи и хранения информации. Смотрите, при передаче данных сейчас два состояния - 1 и 0. Предположим что мы передаем данные электричеством (не оптоволокно, а обычная витая пара). Грубо говоря 0 - это не отсутствие напряжения, это напряжение от 0 до 1 вольта (число от балды). Это покрывает погрешности измерения, наводки статики и прочую паразитную гадость. Соответственно от 1 до 5 вольт - это 1. Теперь в случае с десятичной системой шкала сужается - 0 это от 0 до 0,5 вольта, 1 - от 0,5 до 1 и т.д. Такая система будет менее помехозащищенной и более требовательной к конечным измерителям сигнала.

Передача данных по сети в данном случае - лишь пример. Это все касается и хранения и передачи в любой форме.

Comments

[Пума Тайланд]

Это вообще последний аргумент против 10-чных компьютеров.

[GavriKos]

Пума Тайланд Это один из аргументов. К тому же относительно понятно расписаный.

[Пума Тайланд]

GavriKos: а в чем проблема передачи? Почему вы думаете что все передается 0 - 1 вольт то? Что мешает в десятичной системе передавать с 0-1 вольт? Почему вы думаете какой нибудь код хаффмана сломается для починки сломанных сигналов?

[GavriKos]

Пума Тайланд Если обобщить мой ответ, то: чем больше типов сигналов в системе, тем сложнее распознавать каждый отдельный сигнал. Что легче - определить есть сигнал или нет, или определить еще и точный уровень сигнала? И прочитайте еще раз последние два предложения. Передача сигнала - это просто пример. В случае, например НЖМД - как вы будете определять точно что в ячейке записано?

[Пума Тайланд]

GavriKos: ничто мне не мешает передавать его через 0 и 1

[GavriKos]

Пума Тайланд а в чем тогда смысл 10-ричного компьютера? Хранить и передавать в 10-чной системе. Мой довод приведен не только для передачи данных, прочитайте последние два предложения.

Answer 2

[Армянское Радио]

Наибольшей плотностью хранения обладает система счисления по основанию натурального логарифма - числу e, которое примерно равно 2.71

Это число между двойкой и тройкой, но троичную логику реализовывать дороже, чем двоичную - хотя бы потому, что работающий в линейном режиме транзистор выделяет гораздо больше тепла, чем работающий ключевом.

Ваша идея о том, что якобы доступ к памяти мог бы быть быстрее как минимум не обоснована.

Comments

[Valik33rus]

Ваше понятие "плотности" применимо только в том случае, если для хранения (передачи) одного состояния отводится 1 бит. Но разумнее для этого отводить log2(N) бит.

[Армянское Радио]

Valik33rus, поясните пожалуйста, свою мысль. Я здесь просто изложил следствие из формулы Хартли - чтобы сообщение было самым коротким, нужно для его записи использовать систему счисления по основанию натурального логарифма.

[Valik33rus]

Армянское Радио, наибольшей плотностью хранения обладает система счисления по основанию e только в том случае, если мы за каким то хером отводим для хранения не log b(N) разрядов (b - основание СС, N - макс. значение сообщения), а (b * log b(N)) разрядов.

Поясню на примере. Для хранения чисел от 0 до 999 нам потребуется 3 десятичных разряда или триггера (в данном контексте это не важно). Для хранения числа из того же диапазона в троичных триггерах их потребуется [log 3(1000)] + 1 = 7 штук. То есть log 10(N) всегда будет меньше log 3(N) для сколь угодно больших N. В итоге получаем, что чем больше основание СС, тем она ЛУЧШЕ!! Где польза приближенности основания к числу е?

[Армянское Радио]

Valik33rus, Польза в том, что для хранения чисел из отрезка [0...1000] вам придется задействовать уже 4 десятичных разряда, и при этом порядка 9000 комбинаций цифр у вас просто не будут использоваться.

То есть, выгода считается как соотношение числа комбинаций, которые нужны для хранения чисел [0...N] к числу "запрещенных" комбинаций. А эта функция имеет единственный максимум точно в точке X=e.

Статья с графиком

[Valik33rus]

Армянское Радио, а ну так то конечно.. выгода.. Только в каком месте ее на практике применить?

Answer 3

[Сергей Петриков]

Как вы себе физически представляете 10 состояний одного транзистора, открыт, закрыт, приоткрыт и так далее или как вы представляете 10 состояний намагниченности диска, намагничен, чуть-чуть намагничен, еще слабее намагничен ... когда-то была троичная система, но отказались ибо геморрой. В общем на физическом уровне реализовать сложнее с тем уровнем транзисторной логики, который есть сейчас, да и зачем? Декада только человеку удобней из-за количества пальцев, других плюсов у десятичной системы нет.

Comments

[tef]

Ну как-то так, возможно, и представляю. Почему нет? Инженерная мысль может же что-то подобное придумать?
В десятичной логике нужно меньше символов.
Опять же я не претендую на что-то. Просто аккуратно интересуюсь вопросом.

[Сергей Протько]

tef: с точки зрения логики и железа самая удобная система - троичная. Троичная же логика самая эффективная. К сожалению элементной базы для таких систем нету ибо она дороже да и двоичная норм.

Что до десятичной - а почему бы сразу не шестнадцатеричной? Как вы будете кодировать уровнями сигнала 10 состояний? И как вы будете учитывать возможные шумы и т.д.? Что бы добиться стабильности придется жертвовать производительностью и энергопотреблением, повышать напряжение и т.д.

[Сергей Петриков]

Ян Ко: А можно пруф на транзистор, который имеет 8 состояний?

[Сергей Петриков]

Ян Ко: Спасибо, всегда полезно узнать что-то новое.

Answer 4

[Андрей Буров]

Возможность есть, но зачем? Да и быстрее оно работать не будет. т.к. у сигнала только два состояния есть и нет -- 0/1.

Comments

[tef]

Скорость. В одной ячейке храниться не два состояния, а 10. Согласитесь, разница есть. И считать в десятичной системе проще.

[Андрей Буров]

tef: Инженерам и электронщикам и в HEX считать удобно и в двоичной, тут дело восприятия.

Answer 5

[Taras-proger]

Эниак сменил десятичный компьютер именно потому, что десятичный медленее двоичного. Так двоичный ещё и надёжнее, даже на лампах. И информации способен хранить и обрабатывать больше. Во времена эниака это было не столь заметно, но сейчас десятичный суперкомпьютер будет уступать рядовому кластерному серверу, а настольная машина догонит его не через 10 лет, а через 2-3.

Answer 6

[Spetros]

Будет дорого и неэффективно.
Троичные и аналоговые компьютеры не прижились.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D...

Answer 7

[globuzer]

мда, сложно представить элемент системы, элемент вселенной, который держит в себе десять состояний и может их мгновенно менять. притом нужно чтобы этот элемент можно было практически реализовать на техническом этапе цивилизации - бикубические технологии, нейротехнологии, п-н-переходы, субатомарномолекулярные частицы и так далее.... ИМХО, все это не подходит. спин-электрона - и тот может только иметь два направления, также как и п-н-переход (н-п-переход), нейрокомпьютеры имеют же бикубитную структуру - вроде там три состояния.... в точности не помню, но что-то наподобие. но чтобы 10 или около того, сложновато, да и наверное не зачем.

Comments

[Taras-proger]

Да воткни в один триггер не 3 транзистора как в маячащем за горизонтом втором пришествии сетуни, а десять. Что сложного? Это настолько примитивно, что десятичным был первый электронный компьютер. Только даже три оказались не столь уж ёмки, проблема не в хранении двух трит с девятью значениями вместо трёх бит с восемью, а во внутренних связях, плотность которых в примитивных реализациях падает втрое, а более сложные – это дополнительные транзисторы для преобразования в тот же примитив. На уровне каждого триггера одноединичное представление не упирается в плотность самого триггера, но декодер увеличит площадь более, чем в два раза. А уже два бита позволяют хранить четыре значения против трёх в одном трите, то есть в неравных условиях двоичная система оказывается ёмче троичной. На более же высоких уровнях можно легко потерять в общей плотности на соединениях. И нужен гений, чтоб придумать по-настоящему качественное решение проблемы и гетерогенные полупроводниковые структуры, чтоб гению было с чем работать. Но при равной интегральной технологии и сложности разработки чем геометрически меньше память, тем она ёмче за ту же цену (потому что дешевле за ту же ёмкость) и работает на большей частоте. Это может сказываться даже в дискретном полупроводниковом исполнении, а в особо запущенных случаях и в ламповом, а при использовании интегральных чипов одного уровня сказывается всегда. Ещё можно юзать устройство выборки и хранения от АЦП, это вообще аналоговая память. Но для цифровой обработки значения придётся каждый раз оцифровывать, что тоже требует времени, а регенерация такой памяти по эпичности превосходит даже японскую пишущую машинку. АЦП одну величину хранит чуть больше десяти микросекунд, а потом перезаряжает новым значением, а компьютер одну переменную может даже в оперативной памяти хранить часами, а в редких случаях отдельно взятые значения даже в регистрах «живут» до сорока минут. А уже на масштабе сотен миллисекунд не всякому конденсатору можно доверять. Долговременная же аналоговая магнитная память или дорога как как минимум профессиональный видеомагнитофон, или вносит такие искажения, что их можно обнаружить даже на слух.