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三进制计算机权威发布_三进制计算机为什么失败(2024年12月精准访谈)

内容来源：惠生活优选所属栏目：观点更新日期：2024-12-03

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。

苏联三进制电脑 𐟒𛰟“š 说到苏联三进制电脑，真的是一段让人难以忘怀的历史。今天就来聊聊这个曾经被官僚体系扼杀的先进技术吧！ 𐟒ᤸ‰进制的效率优势三进制的计算方式在效率上有显著的优势。同样的信息，用三进制表示需要更少的元件。举个例子，如果我们要表达从0到999的一千个数字，用三进制只需要5组的0、1、2、3，也就是21个牌子。而如果用二进制，则需要10组的0和1，总共20个牌子。显然，三进制的平衡设计使得它的效率更高。在理论上，e进制（e是自然常数，约等于2.71828）才是最高效的，但考虑到工程实现的复杂性，我们通常选择接近e的整数进制。因此，三进制在效率上是非常有优势的。 𐟏�联三进水的发展历史 1958年，莫斯科国立大学的计算机研究中心研制出了世界上第一台三进制电子计算机CeTyHb。这台计算机采用的是平衡三进制，由-1、0、1构成，对应的逻辑电路是负电压、零电压和正电压。这个设计不仅使得数字表达更加全面，还因为-1的引入，使得负数的表示更加自然。 CeTyHb计算机在不同的室温下都表现出惊人的可靠性和稳定性，而且它的生产和维护也比同期的其他计算机要容易得多。可惜的是，由于苏联官僚主义的干预，这台计算机的生产受到限制，最终只生产了五十台。尽管如此，它的评价依然很高，被认为是编程简单、非常适合工程计算、工业控制和计算机教学的好工具。在1970年，莫斯科大学推出了CeTyHb70型计算机，并对应二进制的byte创建了三进制字节tryte。但由于长期得不到上级的支持，这个项目最终停滞。 𐟚뤸‰进水未能取代二进制的 reasons 尽管三进水在效率和设计上有诸多优势，但它未能取代二进制的原因也是多方面的。首先是政治和经济因素。在苏联时期，官僚体系对技术创新有很大的影响，往往因为政治和经济原因而扼杀先进技术。CeTyHb计算机的遭遇就是一个典型的例子。其次是经济因素。二进制计算机虽然已经建立了一个庞大的生态系统，但三进水要重新建立这样的生态系统需要耗费大量的时间和资源。而且，随着科技的进步，二进制的芯片制程越来越精细，量子领域的应用也越来越广泛，这使得三进水在技术上很难追赶。再者是技术难题。三进水虽然理论上高效，但在实际运用中面临着许多技术难题。例如，布尔逻辑让进制计算机在处理不确定状态时变得复杂，这也使得三进水在实际应用中的表现不如预期。三进水未能取代二进制的原因是多方面的，不仅仅是技术上的难题，还有政治、经济和技术生态等多方面的因素。 𐟓š虽然三进水未能取代二进制，但它的出现和发展为计算机科学和技术进步提供了宝贵的经验和思考。未来可能会有更多的技术突破和发展方向。大家对这些有什么看法或者疑问呢？欢迎在评论区分享你的看法哦！

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。

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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