Учёные из Австралии — Иван Максимов и Андрей Потоцкий — представили прототип «резервуарного» компьютера, который производит вычисления в ёмкости с водой. Поведение волн на воде подчинено строгим физическим законам и ведёт к прогнозируемому результату. Это чистый аналоговый компьютер, который способен выполнять ряд задач быстрее и точнее любой цифровой платформы.
Источник изображения: Pixabay
Исследователи поддержали прототип эффективной математической моделью (в её основу были положены элементы работы нейронных сетей), о чём рассказали в соответствующей научной статье. Конструктивно прототип «резервуарного» компьютера представляет собой длинную ёмкость с проточной водой. Роль входного контура играет помпа, которая создаёт волны на поверхности текущей воды. Отметим, учёных заинтересовала не обычная волна, которая быстро теряет силу, и вода успокаивается, а структурно устойчивая уединённая волна, распространяющаяся в нелинейной среде — так называемый солитон.
Представленный прототип показал, что аналоговая волновая платформа способна запоминать как упорядоченные, так и случайные входные данные, и демонстрировала обработку входных данных в соответствии с поставленной задачей. В ряде случаев выданный резервуаром результат по точности превосходил аналогичные вычисления, проведённые на классических цифровых компьютерах.
Для повышения точности считывания амплитуды и рисунка волн учёные добавили в воду флуоресцентный состав. В перспективе они намерены разработать «водяной» микропроцессор, который мог бы работать на принципе сталкивания волн в резервуаре, но на микроуровне и в защищённом виде подобно классическому микрочипу. Ожидается, что аналоговые «резервуарные» компьютеры ускорят расчёты в климатологии, социологии, в биржевом секторе и там, где прогнозирование зависит от множества входящих факторов и носит вероятностный характер. Возможно, для него найдутся другие не менее интересные варианты использования.