基本介紹
- 中文名：三進位電腦
- 外文名：Ternary computer
- 分類：計算機術語
歷史,平衡三進制,未來套用的潛能,參見,
歷史
於 1840年由 Thomas Fowler 就以平衡三進制的設計，使用木材建造了一台早期的計算機。第一台數字電子三進制計算機 Setun，是於 1958年在蘇聯莫斯科國立大學由 Nikolay Brusentsov 所建造，它比二進制計算機在未來發展上更有優勢，但二進制計算機因其低耗電和低廉的生產成本，而於現代盛行。1970年，布魯納多夫構建了一個增強版本，他稱之為 Setun-70。在1973年美國開發了在二進制計算機器上模擬三進制計算的 Ternac 模擬器。
隨著技術進步，真空管和電晶體等計算機元器件被速度更快、可靠性更好的鐵氧體磁芯和半導體二極體取代。這些電子組件組成了很好的可控電流變壓器，這為三進制邏輯電路的實現提供了可能性，因為電壓存在著三種狀態：正電壓（1）、零電壓（0）和負電壓（-1）。三進制邏輯電路非但比二進制邏輯電路速度更快、可靠性更高，而且需要的設備和電能也更少。這些原因促成了三進制計算機Сетунь的誕生。
平衡三進制
三進制邏輯相比較現今的計算機使用二進制數字系統更接近人類大腦的思維方式：二進制計算規則非常簡單但並不能完全表達人類想法。在一般情況下，命題不一定為真或假，還可能為未知。在三進制邏輯學中，符號 1 代表真；符號 -1 代表假；符號 0 代表未知。這種邏輯表達方式更匹配計算機在人工智慧方面的發展趨勢。它為計算機的模糊運算和自主學習提供了可能，但目前電子工程師對這種非二進制的研究大都停留在表面或形式上，沒有真正深入到實際套用中去。
三進制代碼的一個特點是對稱，即相反數的一致性，因此它就和二進制代碼不同，不存在無符號數的概念。這樣，三進制計算機的架構也要簡單、穩定、經濟得多。其指令系統也更便於閱讀，而且非常高效。
未來套用的潛能
隨著生產二進制計算機組件的經濟規模出現，三進制計算機受到關注而流行於世的可能性已經降低。然而 Donald Knuth認為，以三元邏輯的簡單設計與高效，可能會有人再次投入研發；有種可能的可行方案是將光學計算機與三元邏輯系統相結合。使用光纖的三元計算機可以使用 0 和 2 的正交偏振光作為 1 和 -1。IBM 也有報導三元計算主題的論文，但它並沒有積極參與其中。
約瑟夫遜結已被提出作為一個平衡的三元存儲器單元，採用循環超導電流，無論是順時針、逆時針，或關斷。“由於三元操作，所提出的存儲器電路的優點是具有高速計算能力，低功耗和非常簡單的構造，並具有較少的組件。”
2009年，量子計算機被提出使用量子三態 qutrit，而不是典型的量子位。當量子元素的基態數為 d 時，稱為 qudit。
參見
- 三值邏輯
- Сетунь
