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Computadora dominó

Una compuerta OR construida a partir de fichas de dominó, con las fichas de abajo a la izquierda y de abajo a la derecha como entradas y la ficha de arriba como salida. Si se empuja la ficha de abajo a la izquierda o la de abajo a la derecha (o si se empujan ambas), la ficha de arriba caerá; si no se empuja ninguna, no caerá.

Una computadora dominó es una computadora mecánica construida utilizando fichas de dominó [1] para representar la amplificación mecánica o la activación lógica de señales digitales . [2]

Fenómeno básico

Se pueden organizar secuencias de fichas de dominó en posición vertical para demostrar conceptos digitales como la amplificación y las señales digitales . Dado que la información digital se transmite mediante una serie de fichas de dominó, este efecto difiere de los fenómenos en los que:

En el evento Domino Day se muestran muchos constructos, principalmente con fines de entretenimiento. Algunos constructos recuerdan a circuitos digitales , lo que sugiere que no solo se pueden mostrar herramientas similares a telégrafos, sino también módulos simples de procesamiento de información .

Es posible utilizar este fenómeno para construir herramientas informáticas no convencionales . [1] [2] [3] El fenómeno base es suficiente para lograr este objetivo, [2] pero también se pueden utilizar "sinapsis mecánicas" (ver en línea [4] ), por analogía con las sinapsis eléctricas o las sinapsis químicas .

Aspectos lógicos

Una puerta NOT implementada en una computadora dominó; cuando A es derribado, el camino desde PWR a NOT A se interrumpe, por lo que NOT A permanece en pie.
Las dos puertas lógicas dominó, a partir de las cuales, con la adición de NOT, se pueden construir todas las demás puertas. La puerta XOR depende del tiempo.

La compuerta lógica OR es fácil de hacer en dominó, consiste en dos caminos de dominó en forma de Y con el eje de la Y como salida. La parte compleja es qué compuerta se puede agregar a OR para obtener un conjunto funcionalmente completo de modo que se puedan representar todas las compuertas lógicas.

Ninguna puerta de dominó puede producir una salida 1 con todas las entradas 0, por lo que no se puede crear una puerta NOT a menos que se incluya una secuencia de "fuente de energía" externa (una línea de dominós que se derriba sin importar qué); en ese caso, la señal de la entrada se puede utilizar para golpear las fichas de dominó en la secuencia de "fuente de energía" en la dirección incorrecta, de modo que se les impida continuar cuando de lo contrario lo habrían hecho. Sin embargo, es difícil conducir una secuencia desde una "fuente de energía" a muchas puertas con la sincronización adecuada. [5] Una puerta OR y una puerta NOT son juntas funcionalmente completas , lo que permite que cualquier computadora dominó se construya teóricamente bajo este paradigma. [6]

Para producir una salida 0 con todas las entradas 1, se requiere retroalimentación para interrumpir el camino desde la señal de entrada P a la señal de salida Q de modo que la compuerta lógica sea equivalente a Q AND (NO P). De manera similar, se puede implementar una compuerta XOR con retroalimentación de ambas entradas de modo que las dos entradas se interrumpan entre sí si ambas son 1; sin embargo, una compuerta de este tipo depende en gran medida de la simultaneidad de las entradas para evitar que una entrada destruya el bucle de retroalimentación de la entrada opuesta.

Registro

El récord actual para la computadora dominó más grande es un sumador de 6 bits.

En el Festival de Ciencias de Manchester de 2012, el matemático Matt Parker y un equipo de voluntarios trabajaron juntos para construir un sumador binario de fichas de dominó que pudiera sumar dos entradas de tres bits y producir una salida de tres bits, que funcionó correctamente. Al día siguiente, intentaron construir un sumador de cuatro bits, que completaron, pero la prueba final tuvo algunos errores (uno debido a la pérdida de señal entre cadenas de fichas de dominó y un problema de sincronización). [7]

En 2018, en la sede del Banco Muscat en Omán , un equipo de estudiantes de grado 12 de la Academia Británica Estadounidense (ABA) dirigido por Saatvik Suryajit Korisepati, asistido por Alex Freyer, Zoltan Sojitory y otros estudiantes de informática, utilizó 15.000 fichas de dominó para construir un sumador de 5 bits capaz de sumar cualquier número hasta la suma de 63. [8]

En enero de 2024, un equipo de estudiantes de secundaria finlandeses construyó con éxito un sumador de 6 bits con más de 10 000 piezas de dominó. [9]

Véase también

Notas

  1. ^ ab Computadora dominó
  2. ^ abc Computadoras Domino Archivado el 16 de agosto de 2006 en Wayback Machine , una descripción detallada escrita por David Johnston
  3. ^ James Maguire: IBM crea un circuito informático molecular Archivado el 19 de julio de 2006 en Wayback Machine NewsFactor Magazine Online, 2006. Un tema en la intersección de la computación molecular y la computación dominó.
  4. ^ Perrucci, Mike: La caída del dominó.
  5. ^ Computadoras Domino Archivado el 16 de agosto de 2006 en Wayback Machine , una descripción detallada escrita por David Johnston
  6. ^ Wernick, William (1942) "Complete Sets of Logical Functions", Transactions of the American Mathematical Society 51 : 117–32. En su lista en la última página del artículo, Wernick no distingue entre ← y →, o entre y .
  7. ^ Archivado en Ghostarchive y Wayback Machine: La computadora Domino 10,000. YouTube .
  8. ^ "Estudiantes de ABA Oman establecen récord mundial en circuito de dominó". 31 de octubre de 2018.
  9. ^ "Matematiikka | Helsinkiläiset lukiolaiset rikkoivat erikoisen maailmanennätyksen: "Pöhkö ja epäkäytännöllinen projekti"". Helsingin Sanomat (en finlandés). 2024-02-07 . Consultado el 14 de mayo de 2024 .

Enlaces externos