要知道計算機俗稱電腦,它是一種可以進行高速計算的機器。然而不同于我們日常所理解的那樣,在計算機一開始被設計出來的時候還是機械式的。
那是在1642年,由法國哲學、數學家Blaise Pascal發明了,世界上第一臺手搖式機械式計算機。它所利用的是齒輪傳動的原理,能做加減法。
隨后是1889年,以電力為基礎的電動制表機出現了,可以儲存計算資料。緊接著是1930年,美國科學家范內瓦·布什又造出世界上首臺模擬電子計算機。
當然這還沒完,隨著計算機發展到咱們目前普遍認知中“電腦”,中間又經歷了電子管數字機、晶體管數字機、集成電路數字機等等好幾代。并且到了現代,似乎就連性能優越的電腦,也要淪為時代的余燼,終將被量子計算機所代替。
不同于傳統計算機通過集成電路中電路的通斷來實現0、1之間的區分,量子計算機則是利用量子力學規律,來實現數學和邏輯運算以及處理和儲存信息。并以量子的兩態的量子力學體系來表示0或1。
比如光子的兩個正交的偏振方向,磁場中電子的自旋方向,或核自旋的兩個方向。因此這也注定了量子計算機的先進性,其計算速度更是令傳統計算機望塵莫及。
然而有趣的是未來計算機的發展之路,并非只有量子計算機這一條可走,相反還有更加神奇的液態計算機。
液態計算機又被稱為生物計算機,而單憑生物這兩個字,屏幕前聰明的你一定就可以猜到,這種類型的計算機跟“生命”息息相關。
記錄顯示,生物計算機源自美國南加州大學阿德拉曼博士,在1994年提出的奇思妙想。它能通過控制DNA分子間的生化反應來完成運算。
所以目前流行的DNA計算技術,都必須要將DNA分子溶于試管液體中。因此這種“電腦”是由一堆裝著有機液體的試管組成的。
上圖:DNA計算機運行原理示意圖。
此外,生物計算機也稱仿生計算機,主要原材料是生物工程技術產生的蛋白質分子,并以此作為生物芯片來替代半導體硅片,且可利用有機化合物存儲數據。
同時,信息在計算機內部以波的形式傳播。因為當波沿著蛋白質分子鏈傳播時,能引起蛋白質分子鏈中單鍵、雙鍵結構順序變化。
更重要的是這種計算機的運算速度,理論上要比當今最新的計算機快10萬倍。且具有很強的抗電磁干擾能力,還能徹底消除電路間的干擾。
還有其能量消耗也僅是普通計算機的十億分之一。同時生物計算機還具有生物體的一些特點,如能發揮生物本身的調節機能,自動修復芯片上的故障,甚至還能模仿人腦。
只不過可惜的是自第一個原型以來,盡管已經過去了30年,大多數DNA計算機依舊還在努力處理一些定制的算法。
然而就在近期發表于《自然》雜志的文章卻顯示,來自中國的一組研究人員現在已經發明了一種更通用的DNA集成電路。
文章顯示,他們的液態計算機的門可以形成驚人的1000億個“電路”,每個都能運行自己的程序。而為了增加液體計算機的可編程性與可擴展性,他們專注于所謂的基于DNA的可編程程序門陣列或稱DPGAs。(將DNA的短片段固定在一起,形成更大的結構,并能構建成各種組合的“集成電路”。)
上圖:計算功能與試管中的DNA分子相匹配。
并且在目前的實驗過程中,科學家們已經能夠創造出,可解決二次方程和平方根問題的“電路”。同時,研究人員認為,若能更進一步,這些系統或許可以用于疾病診斷等復雜場景。
更重要的是,實驗系統顯示信號衰減,即信號在傳播過程中強度的逐漸減弱。這是能夠建造可擴展和適應的DNA計算機的另一個關鍵部分。
總而言之,雖然我們離掌握成熟的DNA計算技術,還有很長的路要走。但在過去的幾年里,科學家們已經取得了不少重大進步,改進了這種生物形式的存儲,以用于傳統的計算任務。
室溫下呈液態的銦鎵合金可用來研制彈性電線和電路開關。(圖片來源:卡耐基梅隆大學)
科技日報北京11月7日電(記者聶翠蓉)據物理學家組織網近日報道,美國卡耐基梅隆大學(CMU)科學家研發出一種在室溫下呈液態的金屬合金,并將其注入橡膠后制成像天然皮膚一樣柔軟和富有彈性的晶體管。發表在《先進科學》雜志上的這一最新成果預示著,這些軟性材料或將開創液態計算機新時代。
晶體管被稱為掌上電腦、智能手機等數字產品的“大腦”,負責處理信號和數據,隨著其尺寸越來越小,這些數字計算機產品也在不斷變小、變強和更加普及。但由于晶體管用的都是固體材料,始終無法擺脫拒人于千里之外的硬邦邦感覺。
在最新研究中,CMU軟體機器實驗室工程師卡梅爾·麥吉迪和詹姆斯·威斯曼研制出新方法,制成擁有數字功能和柔軟可變形兼備的流體晶體管。他們通過調配銦鎵兩種金屬的混合比例,找到一種在室溫下呈液態的特殊合金,注入橡膠后不僅能像銅和銀等金屬一樣導電,還擁有天然皮膚一樣的柔軟彈性。
他們用液態銦鎵合金制成了可伸展性電路線和電子開關,這些晶體管通過開關兩個液滴的連接發揮作用。實驗證明,當沿著某個方向施加一個伏特電壓時,兩個液滴會相互靠近并連接成一座金屬橋梁,從而實現導電功能;當沿著相反方向施加一個伏特電壓時,液滴會相互遠離,導電性能關閉。只要施加微量電壓,液態晶體管就會擁有傳統晶體管一樣的特性。
研究人員表示,兩個液滴類似于場效應晶體管的源極和漏極,通過電壓調控液滴的形狀,晶體管電路可按需開關。這種液態金屬電路在未來擁有無窮應用潛力,比如研制模擬鳥類的飛行機器人,能在保持電學功能的同時承受高空極端條件下的變形壓力;研發出用于搜救機器人,以及監控疾病和恢復大腦功能等領域的液態計算機。
天是11月23日,農歷十月初六,下面是今天的其他大新聞
#擁有 iPhone X 竟有商機 微博代發小尾巴 1 條 20 元
( 快科技 )微博博主@李大錘同學 曝料收到了一位網友的消息,要求其使用 iPhone X 代為發布一條 QQ 空間說說,目的只是為了顯示來自 iPhone X。
@李大錘同學 提出這顯然是個商機,可以開啟 iPhone X 代發 QQ 說說和微博業務,一條 20,保證尾巴顯示,微博需自帶會員,現款,不接受退貨。。。
小黑胖:感覺這是蘋果水軍騙你買 iPhone X 的套路。。。
#晶體管突破形態極限 柔性計算機將成現實
( 網易科技 )據外媒《物理科學》官方網站 11 月 3 日報道,來自卡內基·梅隆大學的機械工程師卡梅爾·馬杰迪和詹姆斯·魏斯曼是液態金屬領域的杰出研究者。他們發現用液態合金能夠制作出晶體管,從而讓更多電子元件實現柔性轉化。
在新型的“ 流體晶體管 ”中,打開或關閉兩個液態金屬液滴之間的連接就能實現開關功能。在電路兩端,若有一端電壓降低,金屬液滴就會相互運動并融合成一體,形成導電的“ 金屬橋 ”,若兩端電壓相等,金屬液滴就會自動斷開,電路就不再通電。
顯然,新的電子元件和合金材料也適用于制造液體計算機,科學家們甚至提出將未來的液態計算機與生物材料相結合,從而以更直接的方式了解人體內部的情況,比如仿生義肢等。它們能直接與人體組織接觸,既能充當疾病監測器,也能幫助患者恢復殘疾部位的功能。
小黑胖:未來某一天:火鍋,把我的電腦吐出來!!!
#男子網購挖掘機不包郵,物流費要 1.3 萬
( 站長之家 )你走過最長的路,可能就是商家的套路了!近日,重慶一男子網購一輛挖掘機,在收貨的時候才發現賣家并不包郵,更讓他不能接受的是物流費竟然要 1. 3 萬。
據悉,該事件發生在重慶北碚,一名男子網購了一臺價值 15 萬元的挖掘機,商家稱包運輸。但男子提車時卻被告知要支付物流費 1. 3 萬元。如果不出物流費的話,就不能開走挖掘機。買家還稱,商家承諾會運輸送到家,然而事實是送都沒送到家,還需要去自提。
對此,民警介入雙方進行調節,商家卻表示他只是包運輸,也就是負責安排物流發貨,不包運費。最終警方協調未果,雙方將通過司法途徑解決爭執。
小黑胖:竟然網購挖掘機, “ 包運輸 ” 這種新套路也是 6,那么問題來了。。。
#外賣小哥在差評公司沉迷打乒乓球。。。
( 差評獨家 )今天有個外賣小哥,送完最后一單外賣,下班之后,在公司里和小伙伴們打起了乒乓球。
這個小哥球技過人,姿勢到位,很多小伙伴都輸給了他。經過一番車輪戰,最后 11 比 6 輸給了小二。
小黑胖:歡迎外賣小哥以后來差評玩兒啊。。
以上小黑胖一家之言
本司概不負責