探针计算机已在部分领域超越传统计算机

2019-10-17 17:46:23 来源: 科技日报 作者: 雷浩然 张晔
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科技日报实习生 雷浩然 记者 张晔

当数据逐渐积累时,随之需要处理的数据便会呈指数型“爆炸”。传统的电子计算机往往难以处理这种“指数爆炸”的情况——即著名的“NP难问题”。17日,在南京举办的第二届“先进计算与防御技术”学术会议上,北京大学许进教授透露,他带领团队研发的“探针计算机”,已经在部分领域超越传统电子计算机。

   许进教授 第二届“先进计算与防御技术”学术会议组委会供图

计算工具被公认为是推动人类文明发展的主要因素之一。人类的计算工具从简单到复杂,先后出现了:结绳计数,算盘,计算尺,机械计算机,电子计算机。而计算机是基于一个计算模型,并用某些材料制成的设备。例如,电子计算机的计算模型是图灵机,采用的制造材料是电子元件。

“传统的电子计算机,我们可以用算盘作对比,处理的数据是线性排列的,前后数据相互影响不大,更不用说相距较远的数据。而探针计算机则将数据在多维条件下处理,让这些数据可以自由组合,形成各种结果。” 许进借鉴DNA结构设计出探针计算模型,一个数据由一个数据胞和若干数据纤维所组成,数据间的计算通过数据纤维的接触进行。通过这样的数据处理,可以有效避免“指数爆炸”的情况。

2016年,许进提出了首次超越电子计算机的探针机模型,探针机采用生物材料制造,由数据库、探针库、数据控制器、探针控制器、探针运算、计算平台、检测器、真解存储器及残支回收器等九个部分组成。

自2017年起,许进团队先后研制出6款手动、半自动、自动化的专用机。其中,第6台专用机可以用于求解40位十进制数分解问题,第4台专用机可以在0.017秒内搜索规模达到2的2000次方的数据,而个人计算机搜索46天,工作站搜索11天都未能求解,体现了探针计算机在数据处理中的优越性。

“下一步,我们拟研制出可处理数据达到1000位的实验机,并在135位密码破译机的基础上研制更高位,直至实用化的计算机。”许进介绍,由于在计算上的优越性,探针计算机可在列车调度、密码破译、蛋白质结构预测等方面广泛应用。

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责任编辑:李俊霞(实习)
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