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三进制计算机权威发布_2进制计算器在线(2024年11月精准访谈)

内容来源：批发价SEO所属栏目：观点更新日期：2024-11-29

三进制计算机

1958年，苏联曾生产了50台三进制电脑，理论上来说，三进制更接近人类大脑的思维方式，但结果却输给了美国的二进制电脑，这究竟是为什么？（来源：澎湃新闻）在我们日常使用的电脑、手机等设备中，无论是运行的软件还是播放的音视频，其本质都是由二进制数据组成的。这不禁让人产生疑问：为什么计算机要使用二进制呢？难道没有其他更好的选择吗？计算机选择使用二进制有其特殊的原因。早期的电子计算机是基于电路设计的，而电路最基本的状态就是开和关两种。这种非常简单的二元状态天然地与二进制相对应。此外，二进制与逻辑运算之间存在着密切的关系。在计算机中，"0"可以表示"假"，"1"可以表示"真"，这使得二进制非常适合进行逻辑运算。虽然二进制在计算机中得到了广泛应用，但从理论上讲，它并非效率最高的进制系统。数学家们发现，以自然常数e（约等于2.718）为基数的进制系统在理论上效率最高。这里的e就是我们常说的欧拉数，它是一个无理数，在数学中有着重要的应用。为了理解为什么e进制效率最高，我们需要定义什么是效率。在这里，效率指的是表达相同信息量时所消耗的元件数量。举个例子，我们可以比较不同进制表示0-999这1000个数字时需要的"牌子"数量。在十进制中，我们需要30个牌子（每个数位0-9各一个，总共3个数位）。在二进制中，我们需要30个牌子（每个数位0-1各一个，总共10个数位）。通过数学推导，我们可以得出一个公式，计算在不同进制下表示相同信息量所需的元件数量。然而，e进制在工程上难以实现，因为e是一个无理数。在整数进制中，三进制实际上是最接近理论最优解的。这意味着，如果我们能够克服技术障碍，三进制计算机可能会比二进制计算机更加高效。事实上，三进制计算机并非只存在于理论中。在20世纪50年代末，苏联就成功研制出了一种名为Setun的三进制计算机。 1958年，莫斯科国立大学的研究团队开发了这台独特的计算机。Setun采用了一种称为"平衡三进制"的系统，由-1、0、1三个数字构成。这三个数字分别对应负电压、零电压和正电压。平衡三进制系统的一个显著优势是可以直接表示负数，无需像二进制那样使用补码。这使得某些数学运算变得更加简单和直观。在性能方面，Setun表现出色。它在不同室温下都能保持良好的可靠性和稳定性，这在当时是一个重要的优势。与同期的苏联计算机相比，Setun在多个方面都显示出明显的优势。 Setun的成功引起了广泛关注。苏联部长会议批准了Setun的批量生产计划，国内外的订单迅速增加。然而，年产量仅为10-15台的Setun远远无法满足市场需求。尽管Setun表现出色，但它最终还是被停产了。这背后的原因颇为复杂。首先，苏联工业部对Setun持消极态度。其次，Setun的低价格和高耐用性反而成为了它的劣势。在官僚系统中，高价格和频繁更换设备往往意味着更多的预算和资金流动，而Setun的特性恰恰与此相反。最终，出于财政利益的考量，Setun项目被叫停。那么，为什么三进制计算机未能得到广泛发展呢？主要原因有以下几点：首先，三进制计算机的工程实现难度较大。它需要能够稳定呈现三种状态的材料，而常用的二极管等元件无法满足这一要求。三进制系统的稳定性不如二进制。在二进制系统中，高低电压很容易区分，而在三进制系统中，三种状态的识别难度更大，容易出现错误。虽然理论上三进制比二进制更高效，但在实际应用中，这种效率提升并不十分明显。最后，也是最关键的一点，我们已经建立了一个庞大的二进制计算机体系。如果要转向三进制，不仅现有的硬件体系需要重构，所有的软件系统也需要重写，这是一项几乎不可能完成的巨大工程。尽管三进制计算机在主流计算领域未能取得突破，但它在一些新兴领域仍有发展前景。在量子计算领域，三进制系统（称为qutrit）正受到关注。 2019年，中国科学家成功完成了三进制qutrit量子信号的传输，这是一个重要的突破。在光子计算机领域，上海大学金翊教授的团队也在进行三进制系统的相关研究。虽然二进制计算机目前仍是主流，但它也面临着一些局限性。随着芯片制程不断缩小，我们正在接近物理极限。量子隧穿等现象开始对芯片性能产生影响，使得效率提升变得越来越困难。这些挑战促使科学家们不断探索新的计算范式，包括三进制系统。总的来说，计算机使用二进制有其历史和技术原因，但这并不意味着二进制是唯一的选择。三进制计算机虽然曾经出现过，但由于种种原因未能广泛应用。然而，随着科技的发展，三进制系统可能在某些特定领域找到自己的位置。无论如何，探索不同的计算方式都有助于推动计算机科学的发展，为未来的技术革新提供新的思路和可能性。 #一年一度开学季#

你有没有好奇过为什么计算机要用二进制？其实三进制计算机的效率要比2进制更高，苏联就曾花重金研究过它。1958年，苏联研制出了世界上第一台三进制电子计算机setun，采用的是平衡三进制，也叫对称三进制，-1, 0,1对应的逻辑电路就是负电压、零电压和正电压,setun有着惊人的可靠性和稳定性。二是科大的计算计算机，第一台样机整整运行了17年，setun比同期的二进制计算机便宜不少。为什么它被淘汰了呢？一是因为三进制的效率论证只停留在理论上。如果制作三进制计算机就需要三种稳定状态的材料，二极管就用不了，且三进制的效率提升难稳定性。二是因为太便宜了，setun的生产让苏苏联的少了大笔的财政拨款。所以这台三进制计算机。就理所应当的成为了政治牺牲品。但莫大并没有放弃，在1970年推出了setun70型计算机。但这个项目长期得不到上级的支持，最后也不得不无限期停滞。再后来苏联解体，三进制计算机也跟着苏维埃混入了历史的尘埃，直到今天也没有其他国家能够复现它。

苏联三进制计算机是基于三进制数字系统发展而来的一种计算机。这种计算机使用-1、0、1三个数字进行运算，其逻辑电路比二进制更为简单，且能表示的数字范围更大。在苏联，科研人员利用三进制数的特性，设计出了一种称为“𐡐𕑂𑃐𝑌”的三进制计算机。 “𐡐𕑂𑃐𝑌”计算机具有快速乘法器，采用小型铁氧体随机存储器作为缓存，支持24条指令。由于其指令系统的对称性和无“无符号数”概念的特点，其架构简单稳定，且经济高效。在研发过程中，该计算机展现出了惊人的可靠性和稳定性，甚至在一些现有程序上也能顺利运行。尽管三进制计算机在苏联取得了一定的研究成果，但由于技术和应用等方面的限制，它并未得到广泛应用。然而，随着科技的不断发展，三进制计算机的原理和优势仍然值得进一步探索和研究。

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1958年时，苏联造了50台三进制电脑，这种电脑用的是三进制系统，据说更接近人脑的思考方式，理论上比二进制要好。不过最后，美国的二进制电脑成了主流，这是为啥呢？其实啊，关键在于决策。苏联对三进制的态度，就跟他们后来的命运差不多，一旦走错一步，就步步错下去了。现在的电脑都是用二进制，虽然二进制简单，但它没法完全表达人的想法。而苏联的三进制电脑就能补这个缺，它能把真、假、不确定这三种判断都给表达出来，跟人脑的思维方式很像。三进制对于计算机自我学习和模糊运算特别有用，逻辑上更符合人的思考习惯，本来是个挺牛的产品，结果早早地就被淘汰了。 1956年，世界上第一台三进制电脑“𐡐𕑂𑃐𝑌”诞生了，这是一台有快速乘法器的时序电脑，能执行24条指令，结构简单又稳定，成本也不高，指令系统设计得还挺好读。用电脑阅读是个超前的想法，可以说是现在电子书的老祖宗。当时说的“阅读”就是指浏览文本。这是二进制还没搞定的事，苏联在这方面领先了一步。 1958年底，“𐡐𕑂𑃐𝑌”原型机做出来了，但苏联的领导们对电脑不太感兴趣，觉得组装起来太麻烦，不符合工业化的需求，加上成本也高，所以不少领导都不支持。第一批做了50台，送到学校、银行、军队去试用。结果两年下来，这些电脑用起来都挺顺手，没出啥毛病。 1960年4月，“𐡐𕑂𑃐𝑌”完成了公测，在各种温度下都表现得很稳定，生产流程也优化了。可惜的是，苏联领导还是不买账，量产计划泡汤了。因为领导们的短视，合作伙伴捷克斯洛伐克的工厂倒闭了。苏联看不上眼的三进制电脑，美国那边却研究得热火朝天，但他们用的是二进制。有意思的是，美国二进制电脑的成本比苏联三进制电脑还要高出2.5倍，成本高，但他们还是坚持搞研究。二进制电脑只有黑白两种状态，没有灰色地带，相比三进制，逻辑上差了一截。不过，美国抓住了好时机，苏联高层一叫停，二进制电脑就有了发展空间。那时候美苏两个大国都在较劲，都想成为各领域的老大。这次电脑研发的竞争，苏联高层主动放弃了，给了美国机会。没有竞争对手，美国的二进制电脑发展得飞快，其他国家对这种计算能力很羡慕。就算二进制电脑的思维方式不太接近人脑，但也比人工计算快多了。很多国家都向美国下单买二进制电脑，中国也买了。 60年代的时候，中国只有两台电脑，主要是钱学森用。别的科研团队要用电脑就得排队，或者等钱学森下班后才能用。虽然二进制有争议，但不影响它在实际中的应用。对中国来说，那时候正在研发核武器，有了电脑帮忙，钱学森的工作效率提高了不少。美国的二进制电脑越来越普及，苏联领导还是没啥改变。错过了时代的步伐，看着美国占领了大部分市场，苏联也就放弃了。到了80年代，美国苹果公司推出了第一代个人电脑，计算机进入了新时代。美国一路领先，苏联错过了追赶的机会，技术差距越来越大，最后放弃了竞争。

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如何引导孩子深入思考？好老师的标准在这里 𐟓š 我们经常看到一些老师，他们非常敬业，教学经验丰富，讲解例题时直接列出解答步骤，思路巧妙，步骤清晰。然而，即使学生上课认真，笔记勤快，紧跟老师思路，成绩却不见提高。这是为什么呢？其实，问题出在老师没有引导学生深入思考。 𐟤” 老师的解题步骤再熟练，也只是步骤，没有展示老师的思考过程。看到题目时，如何识别题目需要从哪些方面尝试，如何从多种可能中选择正确的解题思路，如何识别题目中的隐含条件，如何针对题目答案做哪些方面猜想等，这些都需要老师展示出来。 𐟎𜕥Ｆ𗱥…妀考，就是要展示老师解题的思考过程，在这个过程中适时引导孩子举一反三。比如，讲解二进制、七进制、十二进制、十六进制和十进制的区别，引导孩子更深入思考，比如为什么计算机要使用二进制。如果外星人的双手各有三个手指，那么外星人在数学上会不会使用六进制？拓展了解历史上各种进制的形成原因，比如为什么五进制和二十进制慢慢被淘汰。 𐟒ᠥ𑕧亦€考过程，引导孩子深入思考，拓展知识，比光列式解答、死记几个单位换算强多了。知识掌握得更牢固，学习兴趣也更浓厚。所以，答案不是重点，甚至某次考试分数也不是重点。有些低年级孩子靠一时记忆力考高分，因缺乏引导，导致未深入思考。到了中学后，成绩直线下降，这是常见的现象。 𐟓 另外，画思维导图和费曼学习法也是引导孩子深入思考的重要方法。通过这些方法，孩子可以更好地理解和掌握知识。

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