N.P. Brusentsov

Komputer „Setun-70”. 1971

1. Mały komputer cyfrowy "Setun-70".
2. Główny projektant: N. P. Brusentsov; główni programiści: Zhogolev E.A., Maslov S.P., Ramil Alvarez H.
3. Organizacja-deweloper: Centrum obliczeniowe w Moskwie Uniwersytet stanowy ich. M. W. Łomonosow. Departament: Ministerstwo wyższa edukacja ZSRR.
4. Rok ukończenia rozbudowy: 1970.
5. Rok rozpoczęcia produkcji: maszyna nie była produkowana seryjnie.
6. Rok zakończenia produkcji: prototyp maszyny Setun-70 funkcjonował w ramach zautomatyzowanego systemu szkoleniowego Nastavnik na Wydziale VMiK Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego do czasu zastąpienia go przez szeregowy mikrokomputer Elektronika NTs 80-20 (DVK-2) w 1987.
7. Zakres: rozwiązywanie problemów naukowych i technicznych o średniej złożoności; podstawa do mikroprogramowej implementacji specjalistycznych systemów. W oparciu o prototypową maszynę stworzono interaktywny system programowania strukturalnego DSSP oraz zautomatyzowany system szkoleniowy Nastavnik, które później były emulowane na komputerach szeregowych.
8. Liczba wyprodukowanych maszyn: jeden prototyp.
9. Podstawa elementów: elektromagnetyczne elementy logiczne progowe z jednoprzewodową transmisją sygnałów trójwartościowych.
10. Konstrukcja komputera: modułowa, szafa-rack 1,8x1,5x0,5m, wyjmowane tablice z elementami logicznymi, do 40 elementów na tablicę.
11. Technologia: jednoprzewodowa transmisja sygnałów trzycyfrowych zmniejszyła liczbę interkonektów i interkonektów o prawie połowę.
12. Charakterystyka techniczna i eksploatacyjna: pobór mocy - 1,5 kVA, powierzchnia do umieszczenia - 15-20 metrów kwadratowych. m, wydajność - 5-6 tysięcy operacji na sekundę.
13. Cechy komputera: trójwartościowy symetryczny system reprezentacji danych i programów, trójwartościowa logika w implementacji progów na elementach elektromagnetycznych z jednoprzewodową transmisją sygnału, dwupoziomowa organizacja stronicowania pamięci, architektura dwustosowa, kodowanie sylab programów, sterowanie przepływem programu w ducha ustrukturyzowanego programowania proceduralnego.

Opis maszyny "Setun-70"

Dwupiętrowy procesor trójskładnikowy z sylabowym kodowaniem programów i danych - identyfikatory operacji i adresy to cechy (sześć trytów), których sekwencja jest programem w polskiej notacji odwrotnej (przyrostkowej). Zestaw operacji obejmuje 81 operacji - 27 głównych (testowanie i konwersja danych, sterowanie przebiegiem programu), 27 usługowych (sterowanie bębnem magnetycznym, urządzeniami zewnętrznymi, systemem przerwań), 27 makrooperacji mikroprogramowanych przez użytkowników. Pamięć z dostępem bezpośrednim składa się z dziewięciu stron 81-cechy RAM i 18 stron ROM. Bęben magnetyczny z nakładem stron o pojemności 972 stron (w prototyp maszyny zaangażowane są 433). Istnieją trzy kanały wejścia-wyjścia, do ośmiu urządzeń w każdym. W prototypie wejście / wyjście jest perforowane i za pomocą sterowanej elektrycznie maszyny do pisania „Consul 254”. Do maszyny podłączono również klasę „Mentor” z 27 terminalami studenckimi, sprzętem do diagnozowania widzenia barw oraz urządzeniem do digitalizacji wykresów.

Oprogramowanie

Oprogramowanie: system operacyjny, który pełni funkcje loadera, debuggera i monitora, organizuje wymianę z bębnem magnetycznym i wykonuje operacje na makrach, udostępnia użytkownikowi rozszerzalny edytor tekstu makr, jednoprzebiegowy asembler z wejściowym ustrukturyzowanym językiem programowania oraz biblioteką usług programy zaprojektowane w celu zwiększenia wydajności rozwoju i ułatwienia korzystania z systemów oprogramowania. Najszerzej stosowanym w praktyce był zautomatyzowany system szkolenia „Mentor”, który był bardzo skutecznym środkiem szkolenia grupowego w dyscyplinach teoretycznych, przeprowadzania testów automatycznych, kolokwiów, egzaminów i różnego rodzaju testów.

Literatura

1. Brusentsov N. P., Zhogolev E. A., Maslov S. P. ogólna charakterystyka mała maszyna cyfrowa "Setun-70". W: Informatyka a zagadnienia cybernetyki. Sprawa. 10. L., Wydawnictwo Leningradzkiego Uniwersytetu Państwowego, 1974, s. 3-21.
2. Brusentsov N. P., Ramil Alvarez H. Programowanie strukturalne na małej maszynie cyfrowej Matematyka obliczeniowa i zagadnienia cybernetyki. Sprawa. 15. M., Wydawnictwo Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, 1978, s. 3-8.
3. Ramil Alvarez H. Podstawowe wyposażenie programowe Setun-70 CM. W: Informatyka a zagadnienia cybernetyki. Sprawa. 17. M., Wydawnictwo Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, 1981, s. 22-26.

Tertium Datur: inne komputery

Pół wieku temu na drzewie ewolucyjnym technologii komputerowej pojawiła się specjalna gałąź - komputery, które opierały się na logice odmiennej od binarnej. Zostały opracowane na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym.

„Nauka może zrobić wielu maniaków”. To zestawienie karty najlepiej pasuje do historii rozwoju komputerów trójskładnikowych „Setun”. Choćby dlatego, że tworząc je, twórcy odważnie zeszli z wydeptanej ścieżki tradycyjnej logiki matematycznej na mało zbadane ścieżki logiki wielowartościowej. Albo dlatego, że sowiecki komputer trójskładnikowy musiał stawić czoła wielu przeszkodom i je pokonać, stale udowadniając swoją żywotność.

Jeden fakt pozostaje naprawdę niepodważalny: na początku lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku na drzewie ewolucyjnym technologii komputerowej pojawiła się specjalna gałąź - komputer, który opierał się na logice odmiennej od binarnej.

Nawet dzisiaj, pół wieku po narodzinach komputera trójskładnikowego, gałąź ta wygląda jak swego rodzaju hybryda Wawiłowa, nieco nie na miejscu na tle osiągnięć elektroniki binarnej. Ale to mylące wrażenie. „Setun” to nie ślepy zaułek, ale pierwszy próbny krok naukowców i inżynierów na drodze do pokonania niedoskonałości komputerów wykonanych według „zasady wykluczonego środka”. Już samo to stanowi wielki wkład w rozwój technologii komputerowej.

Wygląd komputera „Setun”

Opowiadanie historii rozwoju komputera „Setun” jest jednocześnie łatwe i trudne. To proste, bo jak większość opowieści o pojawieniu się nowych technologii, ma ona głównego bohatera. Człowieka, który swoją wytrwałością i pracowitością umożliwia te technologie. Generator pomysłów pogrążył się w problemie z głową.

W historii komputera Setun głównym bohaterem jest Nikołaj Pietrowicz Brusentsow, główny projektant komputera trójskładnikowego.

Nikołaj Pietrowicz Brusentsov

I to właśnie sprawia, że ​​opowieść o pojawieniu się „Setuna” jest trudna, ponieważ lukę od pierwotnego pomysłu do jego implementacji sprzętowej wypełnia wiele różnych osób i wydarzeń.

Historia „Setuna” rozpoczęła się w 1952 roku w specjalnym biurze projektowym Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, do którego przydzielono absolwenta Moskiewskiego Instytutu Energetycznego Nikołaja Brusentsowa. W teorii biuro miało poprawić techniczne wyposażenie procesu edukacyjnego, ale w praktyce często rozwiązywało zupełnie inne zadania, realizując zamówienia dla zewnętrznych instytutów badawczych i branż. Młody inżynier Brusentsov wcale nie był zadowolony z tego stanu rzeczy, więc entuzjastycznie przyjął propozycję kierownika Katedry Matematyki Obliczeniowej Wydziału Mechaniki i Matematyki Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, akademika Sobolewa, aby wziąć udział w pokwitowaniu , instalacja i konfiguracja komputera M-2, opracowanego przez laboratorium systemów elektrycznych macierzystej uczelni pod kierownictwem Izaaka Siemionowicza Bruka. Siergiej Lwowicz Sobolew doskonale rozumiał perspektywy wykorzystania komputerów cyfrowych w działalności edukacyjnej i naukowej Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego i starał się przyczynić do powstania własnego centrum komputerowego na uniwersytecie.

Koledzy Brusentsova, którzy pracowali w laboratorium Brooka, „zainfekowali” Nikołaja Pietrowicza komputerami cyfrowymi na całe życie.

Historia jednak na swój sposób zadecydowała o losie M-2. Samochód nigdy nie trafił na mury Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, mimo że był dość aktywnie wykorzystywany przez jego naukowców. Dzieje się tak dlatego, że w bitwach szkół naukowych, powstającej wówczas dziedziny technologii komputerowej, akademik Sobolew poparł kierunek wysokowydajnych komputerów Siergieja Aleksiejewicza Lebiediewa, a nie małych komputerów Brooka.

To dzięki temu konfliktowi interesów Sobolev zdecydował się opracować własny mały komputer na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym, zdolny do rozwiązywania palących problemów uniwersyteckich.

Pasja Nikołaja Brusentsowa do komputerów pomogła mu dostać się na wydział elektroniki Centrum Obliczeniowego Uniwersytetu Moskiewskiego, którego zadaniem było opracowanie nowego komputera. Szukam podstawa elementu, najbardziej akceptowalny pod względem niezawodności, wydajności i ceny, inżynier Brusentsov został oddelegowany do laboratorium modelowania elektrycznego Lwa Izrailevicha Gutenmachera w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej i Techniki Komputerowej Akademii Nauk ZSRR, gdzie w 1954 roku bezlampowy LEM-1 komputer został opracowany. Jako zespół obwodów "LEM-1" inżynierowie laboratorium Gutenmacher wykorzystali trójfazowe ferrytowo-diodowe elementy logiczne - unikalną kombinację komórek pamięci opartych na pierścieniach ferrytowych i diodach półprzewodnikowych. W tych elementach logicznych pierścienie ferrytowe pełniły rolę rdzeni transformatorów i służyły do ​​przechowywania jedynek i zer – podstawowych elementów logiki binarnej, a diody służyły jako zawory w obwodach komunikacyjnych między nimi.

Typowym elementem „LEM-1” był ferrytowo-diodowy rejestr przesuwny, składający się z trzech pierścieni ferrytowych: wejściowego (rejestracja), kanałowego (odczyt, zegar) i wyjściowego (łączące rejestr z kolejnymi elementami).

Bramki logiczne z diodami ferrytowymi

Ten dość elegancki schemat rejestru ferrytowo-diodowego był skomplikowany przez włączenie do jego składu dodatkowych rdzeni kompensacyjnych, które eliminowały impulsy szumowe w wyjściowym pierścieniu ferrytowym. Spowodowane niedoskonałością pętli histerezy pierścieni ferrytowych, ta interferencja może, wraz ze wzrostem temperatura robocza, osiągnij poziom sygnału.

Dla Nikołaja Brusentsowa było oczywiste, że taki schemat jest daleki od ideału. Dlatego zaproponował ulepszenie go poprzez wprowadzenie do obwodu rdzeni roboczych stałego napięcia, które blokuje diodę. Rozwiązanie to wyeliminowało pojawienie się zakłóceń, a tym samym nie wymagało stosowania kompensacyjnych pierścieni magnetycznych. Mogły być teraz używane jako druga para rdzeni roboczych, działająca przeciwnie do głównej pary roboczej.

W ten sposób modernizacja bazy niedoskonałych elementów „LEM-1” przyczyniła się do powstania ferrytowo-diodowego elementu logicznego, który mógł jednocześnie przesyłać dwie nie pokrywające się w czasie sekwencje sygnałów – podstawy kodu trójskładnikowego.

Trójskładnikowy kontra binarny

Logika binarna, będąca podstawą współczesnej technologii komputerowej, jest dziś postrzegana jako aksjomat, którego prawdziwość nie jest kwestionowana. Rzeczywiście, kodowanie informacji z wykorzystaniem obecności lub braku sygnału wydaje się być najwłaściwszym sposobem realizacji systemy cyfrowe. Ale czy tak jest?

Zasady komputerów określają ludzie. Korzystanie z logiki binarnej w proces obliczeniowy- nie prawo natury, ale świadoma decyzja, którą ktoś kiedyś podjął, bo zadowoliła projektantów komputerów, programistów i użytkowników, którzy rozwiązują swoje problemy.

Dlaczego logika binarna stała się podstawą nowoczesnych komputerów? Odpowiedź wydaje się oczywista. Historycznie logika matematyczna opierała się na idei „nie ma trzeciej”, redukując proces logicznego rozumowania do rozwiązań binarnych.

Ten dogmat logiki klasycznej wynika z narodzin zasady dwuwartościowości sądów logicznych, wprowadzonej przez zaciekłego stoika Chrysippusa i popartej autorytetem Arystotelesa. „Podstawą dialektyki jest teza, że ​​każde stwierdzenie (tak zwane „aksjomat”) jest albo prawdziwe, albo fałszywe — powiedział Cyceron.

Prostota biwalencji naprawdę dobrze opisuje logiczne realia życia. Warto pamiętać o semaforach, przejściach dla pieszych i przełącznikach on-off. Binarność dobrze zarządza codziennym życiem.

Zważmy dwa obiekty A i B na zwykłej wadze wagi.Waga pozwoli nam z łatwością określić dwa przeciwieństwa: waga A\u003e B i waga A< В. Но разве это всё? А как же А = В? Выходит, задача о весе А и В имеет три решения. Именно так.

Zwykła równowaga ramienia może działać dobrze jako bramka trójskładnikowa

Tak jak trzecia decyzja ma wynik meczu piłki nożnej (remis), neutralność Szwajcarii (strona trzecia) i nieokreślone „może” otrzymane w odpowiedzi na konkretne pytanie.

Zamieniając wagę w urządzenie binarne, zmierzymy się z niepewnością A B, którą można rozwiązać jedynie poprzez zamianę ważonych A i B, czyli wykonanie dodatkowej operacji.

Instalując zatrzask pod jedną z dźwigni, wagę można przekształcić w binarny element logiczny ze wszystkimi jego nieodłącznymi wadami.

Logika Życie codzienne trudno jest upchnąć biwalencję w czarno-biały obraz - wielu myślicieli zdaje sobie z tego sprawę. W rezultacie pojawili się nieklasyczni logicy, którzy porzucili prawo wyłączonego środka. Jeden z pierwszych wariantów wielowartościowej logiki został opracowany przez polskiego naukowca Jana Łukasiewicza w latach dwudziestych ubiegłego wieku. W jego trójwartościowej logice oprócz biegunowych „tak” i „nie” pojawiło się znaczenie „być może”. Trzywartościowe twierdzenia logiczne Łukasiewicza przyznawały brak spójności i zostały nazwane modalnymi. Pamiętasz naradę w opowieści o Pinokio? „Pacjent jest bardziej żywy niż martwy”. „Raczej żywy” to modalne stwierdzenie logiczne.

W obliczeniach doskonałość algebry Boole'a zaczyna się załamywać podczas pracy z wartościami ujemnymi. W końcu, aby przedstawić liczbę ujemną w postaci binarnej, musisz wprowadzić dodatkowy bit. Ten sam „trzeci”, za pomocą którego można określić znak liczby w kodzie binarnym. O tym, że takie kodowanie jest nieszablonowe świadczy choćby sama nazwa – kod dodatkowy. Okazuje się, że dla ułatwienia implementacji w komputerze operacji na liczbach dodatnich i ujemnych ich twórcy celowo odeszli od logiki binarnej na rzecz tej właśnie „wykluczonej trzeciej”.

Algorytm binarny sprawdzania znaku zmiennej X nie jest optymalny, natomiast algorytm trójskładnikowy sprawdza znak zmiennej X tylko jedną operacją.

Kolejną wadą logiki binarnej jest to, że bez dodatkowych „kul” nie może zaimplementować głównego wyrażenia logicznego - podążanie.

Próba realizacji trójwartościowego podążania siłami dwuwartościowej logiki doprowadziła do tego, że to logiczne wyrażenie zostało faktycznie zastąpione materialną implikacją. W algorytmach obliczeniowych ta sztuczka zadziałała, ale próba zaimplementowania wnioskowania na komputerze nie powiodła się. Zastąpienie podążania dwuwartościową materialną implikacją ogranicza „intelektualność” komputera. Osoba, która potrafi szybko przejść od logiki binarnej do trójskładnikowej, zgadzając się na „rysowanie” we właściwym czasie, okazała się znacznie bardziej elastyczna niż komputer.

Ale co, jeśli logika komputera jest początkowo trójargumentowa? Tak rozumował Nikołaj Pietrowicz Brusentsow, prezentując jesienią 1956 roku na seminarium poświęconym rozwojowi komputera Uniwersytetu Moskiewskiego, magnetyczny wzmacniacz zasilany impulsami prądowymi – ten sam zmodyfikowany przez siebie rejestr ferrytowo-diodowy. Jego kluczowa cecha było utworzenie trójki wartości: 1, 0 i -1 - idealna wersja elementu cyfrowego, który działa z logiką trójskładnikową.

Nikołaj Pietrowicz Brusentsow mówił w rozmowie z Computerra o zaletach logiki trójskładnikowej: "Ludzie są tak "oszukiwani" przez prawo wykluczonego środka, że ​​nie są w stanie zrozumieć, jak wszystko naprawdę jest. W rzeczywistości logika binarna jest całkowicie nieodpowiednia nawet do opisu głównego Wyrażenie logiczne- Następny. Próbując opisać normalną rozłączną formę konsekwencji w logice binarnej, zamienia się ona albo w tożsamość, albo w znaną implikację materialną.

Matematyk S.K. Kleene i jego książka „Logika matematyczna” wywarli kiedyś taki wpływ na tę gałąź matematyki, że dziś praktycznie żaden podręcznik logiki matematycznej nie może znaleźć relacji sekwencji. Odnosząc się do Arystotelesa, Kleene zastąpił następujący tekst implikacją materialną („Dwa są prostsze, a zatem bardziej użyteczne”). Logicy uznają oczywiście, że materialna implikacja Kleene'a jest relacją, która nie ma sensu.

Faktem jest, że wszyscy logicy starają się wyrazić relację sukcesji posługując się prawem wyłączonego środka, a takiego prawa nie ma w naturze, ponieważ relacja sukcesji jest trójwartościowa…”

„… Brak logiki binarnej odkryliśmy, gdy próbowaliśmy nauczyć komputer wnioskowania. Okazało się, że użycie logiki dwuwartościowej jest niemożliwe. we właściwym czasie i przy użyciu następującej relacji, co oznacza - logika trójwartościowa.

Smakołyki i cechy

Trzy rodzaje sygnałów uformowane przez podstawowy element przyszłego komputera trójskładnikowego, którego twórcy nazwali banałem. Jeśli weźmiemy bit jako miarę ilości informacji, to pojemność informacyjna trytu wyniesie około 1,5. A to oznacza, że ​​jeśli inne czynniki są równe, komputer trójskładnikowy przetwarza więcej informacji w jednostce czasu niż komputer binarny.

Minimalną adresowalną jednostką pamięci zaprojektowanego komputera trójskładnikowego była cecha równa sześciu trytom i przyjmująca wartości od -364 do 364. Praca z zakresem wartości ujemnych jest cechą odróżniającą cechę od bajtu binarnego, którego wartości wahają się od 0 do 255.

Pojemność informacyjna cecha jest taka, że ​​może z łatwością kodować wszystkie wielkie i małe litery alfabetu rosyjskiego i łacińskiego, symbole matematyczne i usługowe.

Cecha wyróżniająca kod trójskładnikowy zastosowany w „Setunie” wiąże się z jego symetrią – rozrzutem wartości zarówno w obszarach dodatnich, jak i ujemnych. Ze względu na symetrię w komputerze trójskładnikowym liczby ujemne były reprezentowane w sposób naturalny - bez pomysłowych manipulacji kodem dopełniającym do dwójki.

Sama ta funkcja znacznie uprościła zarówno system dowodzenia Setun, jak i jego architekturę.

Schemat blokowy komputera „Setun”

Zestaw dowodzenia Setuna składał się tylko z dwudziestu czterech operacji, z których trzy były zarezerwowane i nigdy nie zostały użyte. Zgodnie z kodem operacji przydzielono trzy tryty. Sześciobitowa część adresowa operacji zawierała: adres, wskazanie długości operandu oraz trit indeksowania (dodawanie, odejmowanie lub brak indeksowania). Sześć tryt adresu umożliwiało zaadresowanie stu sześćdziesięciu dwóch słów z dziewięcioma trymerami, podzielonych na trzy strony pamięci.

Implementacja "Setun" w sprzęcie była bardzo prosta. Jednostką strukturalną komputera była komórka, która jest wzmacniaczem magnetycznym z diodą ferrytową, zmontowanym na bazie getinax. Generator częstotliwości zegara ustawił cykl pracy ogniwa na dwieście herców.

Sumator

Komórki zostały zmontowane w funkcjonalne bloki: sumatory, dekodery kodów trójskładnikowych, rejestry przesuwne. Za pomocą trzydziestopinowego złącza każdy blok został zadokowany innymi blokami Setuna, tworzącymi podstawowe elementy komputera: jednostkę arytmetyczną i jednostkę sterującą.

Pamięć w Setunie, podobnie jak nowoczesne hybrydowe systemy przechowywania danych, była dwustopniowa: kostka ferrytowa o pojemności jednej strony była wymieniana strona po stronie z tradycyjnym na owe czasy urządzeniem do przechowywania danych - bębnem magnetycznym.

Programista i użytkownik pierwszej wersji „Setuna” komunikował się z nią za pomocą dalekopisu rolkowego. Później do wprowadzania danych zaczęto używać fotoelektrycznego dziurkacza i czytnika taśm perforowanych, a do wyprowadzania danych używano sterowanej elektrycznie maszyny do pisania.

„Nie musimy jej widzieć i wiedzieć”

Pod względem swoich możliwości „Setun” należał do małych komputerów. Nie mogło być inaczej: komputer trójskładnikowy został pomyślany jako komputer uniwersytecki, wspierający proces kształcenia i badania naukowe uczelni.

Jednak prostota i naturalność pracy z Setunem, dzięki zastosowaniu w nim logiki trójskładnikowej, zyskała dobrą opinię. Na wersji komputera zainstalowanej w centrum komputerowym Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego rozwiązano problemy ekonomiczne, przeprowadzono obliczenia meteorologiczne i przetworzono różnorodne dane statystyczne.

Próba rozpoczęcia masowej produkcji „Setuna” nie tylko nie powiodła się, ale prawie zakończyła się zamknięciem projektu. Najwyższe kierownictwo nie zwróciło żadnej uwagi na starannie wykonaną i przetestowaną próbkę Setun, zamontowaną na wystawie osiągnięć naukowo-technicznych uczelni.

Realizacje pierwszej wersji „Setuna” (1958) oraz egzemplarz wystawiony na WOGN w 1961 r.

Co więcej, projekt Setun został zamknięty w ramach przywracania porządku w zróżnicowanej flocie sowieckich komputerów tamtych czasów. Jeden z członków Państwowego Komitetu Inżynierii Radiowej (GKRE), szanowany dyrektor biura projektowego, machnął na Setuna zwrotem: „Nie musimy tego widzieć i wiedzieć. podpisy i pieczęcie." Dopiero dzięki interwencji akademika Sobolewa międzyresortowa komisja SCRE latem 1960 roku przeprowadziła gruntowny cotygodniowy test komputera trójskładnikowego, w wyniku którego uznała Setuna za „pierwszy działający model uniwersalnego komputera opartego na elementy bezlampowe, których wykonanie jest pewnym osiągnięciem w technice komputerowej.” Nie więcej nie mniej.

Produkcja seryjna komputera trójskładnikowego została narzucona Kazańskiej Fabryce Maszyn Matematycznych, chociaż Brusentsov i zespół rozwojowy otrzymali oferty od innych producentów, w tym z zagranicy.

Inżynierowie z Kazania, nie zainspirowani niskim kosztem Setuna (27 500 rubli), nie byli chętni do produkowania swoich seryjnych próbek zgodnie z harmonogramem. Pomimo tego, że wzmacniacze ferrytowo-diodowe, podstawowe elementy komputera trójskładnikowego, zostały dostarczone do Kazania z astrachańskiej fabryki sprzętu elektronicznego, kosztowały tylko trzy ruble i pięćdziesiąt kopiejek. Co więcej, dzięki swoim „inżynieryjnym” badaniom, kazańscy producenci starali się wprowadzić modyfikacje dobrze działającego projektu trójskładnikowego komputera, które doprowadziły do ​​jego nieoperacyjności.

Zespół rozwojowy „Setuna” faktycznie osiadł w fabryce, stale debugując maszyny seryjne.

Przyjazny zespół programistów „Setun”

Pomimo wszystkich przeszkód, do 1965 roku fabryka wyprodukowała i sprzedała pięćdziesiąt egzemplarzy Setuna. Przemysłowe modele komputera zostały uruchomione w całym kraju - w Żukowskiej Akademii Sił Powietrznych i Odeskim Instytucie Naukowo-Badawczym "Pishchepromavtomatika", w Jakuckim Instytucie Badań Kosmofizycznych i wiodących moskiewskich uniwersytetach.

"Setun-70"

Pomysły osadzone w architekturze pierwszego komputera trójskładnikowego i zaimplementowane w Setun okazały się na tyle udane, że w 1967 roku zdecydowano się na wydanie jego zmodyfikowanej wersji.

Wraz z ulepszeniami sprzętowymi (zwiększenie ilości pamięci RAM, wdrożenie systemu przerwań, zmniejszenie zużycia energii i rozmiaru komputera) najważniejszą innowacją było wdrożenie architektury dwustosowej.

Wydana w 1970 roku wersja zaktualizowanego komputera trójskładnikowego nosiła nazwę „Setun-70”.

Chęć zaimplementowania bardziej przemyślanej i zwartej reprezentacji programów skłoniła twórców „Setun-70” do pomysłu odejścia od tradycyjnego kodu maszynowego i używania notacji odwrotnej Polski (POLYZ) jako języka maszynowego. Standardowe instrukcje maszynowe składające się z kodu operacji i adresu operandu zostały zastąpione cechami kodu operacji i operandu. Zastosowanie odwrotnej notacji polskiej zdeterminowało architekturę stosu Setun-70. W pierwszym stosie cechy adresu kontrolują transfer danych z pamięci RAM do stosu, a cechy operacyjne kontrolują konwersję danych i zwracają wynik ze stosu do pamięci RAM. W tym przypadku, tak jak powinno być w przypadku przetwarzania stosu, operacje te są wykonywane na danych znajdujących się na szczycie stosu i danych bazowych.

Pięćdziesiąt cztery operacje zostały zrealizowane sprzętowo. Spośród nich połowa była operacjami publicznymi, a pozostałe dwadzieścia siedem było zastrzeżonych i nie można było ich wykonać w trybie użytkownika. Oprócz operacji sprzętowych "Setun-70" wspierał pracę z dwudziestoma siedmioma operacjami makr - podprogramami, stworzony przez użytkownika i w razie potrzeby wywoływane z pamięci RAM. Do pracy z operacjami makr wykorzystano drugi (systemowy) stos komputerowy.

Akademik Sobolev stale nadzorował trójskładnikowy projekt komputerowy, wykorzystując swój autorytet w przypadku biurokratycznych przeszkód i opóźnień

Ta implementacja architektury Setun-70 nie była przypadkowa. Wykorzystanie stosów i rozwój operacji w notacji POLIZ implikowało wprowadzenie w proces tworzenia programów idei programowania strukturalnego, którego koncepcję zaproponował Edsger Dijkstra. Podejście strukturalne znacznie zaoszczędziło czas na rozwój i debugowanie złożonych programów, dzieląc je na szereg jednostek strukturalnych, z których każda może pracować jako niezależny obiekt.

Specjalnie dla realizacji tej idei powstało środowisko DSSP (Dialog Structured Programming System) - prototyp obecnych zintegrowanych środowisk programistycznych.

Niestety nie udało się przetestować pomysłów zaimplementowanych w Setun-70. Kolejna fala czystek biurokratycznych, mających na celu wykorzenienie projektów rozwoju własnych komputerów na uniwersytetach, doprowadziła do tego, że „Setun-70” przeniósł się na strych akademika w głównym gmachu Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego.

Być może jego los byłby podobny do losu pierwszego „Setuna”, barbarzyńsko zniszczonego po wielu latach pracy, gdyby nie praca naukowa „Opracowanie zautomatyzowanego systemu szkolenia opartego na małej maszynie cyfrowej”.

Tak więc „Setun-70” zmienił się w elektronicznego nauczyciela i egzaminatora, a jego wiodący programista systemowy, Jose Ramil Alvarez, został twórcą kompleksu sprzętowo-programowego „Mentor” – wyjątkowego środowiska uczenia się w swoim rodzaju.

Jose Ramil Alvarez mówi: „Po tym, jak nasze laboratorium otrzymało zakaz pracy z komputerami, profesor Anisimov z Bauman Moscow State Technical University zasugerował, aby Nikołaj Pietrowicz Brusentsov zaczął używać komputerów w edukacji, aby, jak to ujął, „nikt nie powiedział, że nie możemy tego zrobić”. Wtedy Nikołaj Pietrowicz zasugerował, abym udał się do niego w celu opracowania pomysłów na programowane uczenie się. Wcześniej zajmowałem się emulacją poleceń Setun-70 w Setun w celu debugowania makroprogramów systemu DSSP.

Od samego początku naszej pracy Nikołaj Pietrowicz powiedział, że „Mentor” nie wejdzie do serii, zarówno ze względu na taniość produkcji, jak i dlatego, że system nie pozwalał ani uczniowi, ani nauczycielowi na hackowanie…

Kiedyś akademik Bachwałow przybył do Nikołaja Pietrowicza i powiedział, że musi wyjechać w podróż służbową, aw tym czasie powinien mieć kolokwium na temat metod numerycznych. Czy można wykorzystać do tego „Mentora”? Opowiedzieliśmy mu o idei systemu, Bachwałow wykonał szablony zadań, a kolokwium zakończyło się sukcesem. Później, podczas powtórki testów, Bachwałow i ja obserwowaliśmy, jak jeden student usiadł przy tym samym terminalu Mentor, co ostatnim razem, myśląc, że napotka te same pytania. Wyjaśniłem, że pytania są dobierane losowo. Bakhvalov zapytał, jaki algorytm jest używany jako generator losowe liczby. „To bardzo proste”, odpowiedziałem, „algorytm zlicza liczbę naciśnięć klawiszy terminali w całej klasie wyświetlacza. A to jest za każdym razem losowa liczba…”

W 1974 roku do klasy komputerowej opartej na "Setun-70" z dwudziestoma siedmioma terminalami podłączonymi do niej przyjęli się pierwsi studenci - stu pięćdziesięciu studentów studiujących na kursie analizy numerycznej. Później wdrożono kurs językowy Fortran.

Terminal systemu „Navtunik”

Instrukcja obsługi „Mentor”

Archiwum wyników egzaminów studenckich

Oprogramowanie i rozwiązania sprzętowe firmy Nastavnik, pomyślnie przetestowane na bazie Setun-70, umożliwiły później wdrożenie tego środowiska uczenia się w oparciu o komputer DVK-2M. W tej zmodyfikowanej formie „Mentor” nadal funkcjonuje na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym.

Czy logika trójskładnikowa ma szansę?

Oczywiście rozwój komputerów trójskładnikowych Setuna można uznać za przypadkową wartość odstającą w płynnym rozwoju binarnej logiki cyfrowej. Jest to jednak zbyt uproszczona reprezentacja.

Logika trójczłonowa jest coraz częściej stosowana w telekomunikacji. Obecna generacja szybkich modemów, zamiast dotychczas stosowanej metody transmisji danych z dwiema częstotliwościami, wykorzystuje metodę trójczęstotliwościową, której pasmo częstotliwości tworzą dwa generatory trójczęstotliwościowe, zdolne do przesyłania dziewięciu kodów w jednym cyklu.

Ponadto twórcy technologii mikroprocesorowej coraz częściej przyglądają się wielowartościowym logikom, w szczególności ich trójskładnikowej implementacji. Firmy takie jak IBM, Motorola i Texas Instruments prowadzą badania nad stopami krzemu i germanu (SiGe), które mogą wdrażać cyfrowe układy scalone działające na trzech lub więcej poziomach sygnału.

Z punktu widzenia implementacji komputer z szesnastobitową magistralą zapewnia obsługę 216 (65536) adresów pamięci, podczas gdy komputer trójskładnikowy o tej samej szerokości bitowej obsługuje 316 - około czterdzieści trzy miliony adresów. Jest o czym pomyśleć, biorąc pod uwagę więcej prosta praca logika trójskładnikowa z wartościami ujemnymi, co również znacznie uprości architekturę mikroprocesorów.

Pozostaje mieć nadzieję, że dusze „Setun” i „Setun-70” osiągną potrójną nieśmiertelność nie tylko w emulatorach oprogramowania, ale także w przyszłych generacjach komputerów, które nie będą wiedziały, że „nie ma trzeciej”.

N.P. Brusentsov

Mniej więcej w tym samym czasie pojawiły się maszyny drugiej generacji, zbudowane na bazie elementów niepółprzewodnikowych, na przykład na elementach magnetycznych. Tak więc na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym. Śr. Łomonosowa przez zespół kierowany przez N.P. Brusentsov, powstała maszyna Setun (która była masowo produkowana w latach 1962-1964). Maszyna Setun to niewielka maszyna wykonana na elementach magnetycznych. Jest to maszyna typu unicast o stałym punkcie. Jako system liczbowy używa systemu trójskładnikowego z liczbami 0, 1, -1. Setun to pierwsza maszyna na świecie, która używa tego systemu liczbowego. W przypadku maszyny pojedynczej, polecenie wyraźnie określa tylko niewielką część informacji niezbędnych do wykonania tego polecenia przez maszynę - kod operacji i adres jednego z argumentów lub wynik. Pozostałe informacje są ustalane zgodnie z niektórymi konwencjami zaimplementowanymi w maszynie. Takie umowy wymagają obecności w programie znacznej liczby instrukcji zapewniających wymianę danych w obrębie maszyny.

Maszyna działała na 18-bitowych (długich) i 9-bitowych (krótkich) słowach trójskładnikowych (18 cyfr trójkowych odpowiada w przybliżeniu 29 cyfrom binarnym pod względem precyzji numerycznej). Jako pamięć o dostępie swobodnym zastosowano kostkę na rdzeniach ferrytowych (ferrytach) o stosunkowo niewielkiej pojemności: 162 krótkie słowa. Jako zewnętrzne urządzenie magazynujące zastosowano bęben magnetyczny o pojemności 1944 krótkich słów lub 3888 krótkich słów. Wymiana informacji pomiędzy pamięcią główną a bębnem magnetycznym odbywała się w grupach po 54 krótkie słowa i stosunkowo szybko, a zatem częsty dostęp do bębna magnetycznego nie zmniejszał znacząco wydajności maszyny. Średnia prędkość, nie licząc wywołań do bębna, wynosiła 4800 ops/s (czas dodawania - 180 µs, mnożenie - 320 µs, transfer sterowania - 100 µs). Wprowadzanie informacji odbywało się z pięciościeżkowej taśmy dziurkowanej z prędkością 800 linii/s, wyjście na taśmę dziurkowaną z prędkością 20 linii/s oraz do urządzenia drukującego (a także dalekopisu). ). Maszyna może wprowadzać i wyprowadzać informacje alfanumeryczne.

Ogólnie pamięć ferrytowa została zorganizowana na przykład w następujący sposób. W macierzy ferrytów zn rzędami i m kolumnami, każdy rząd i każda kolumna zostały zszyte osobnym drutem, tak że otrzymano n drutów „poziomych” i m „pionowych”. Dodatkowo wszystkie ferryty matrycowe zostały przebite jednym wspólnym drutem. Tak więc każdy ferryt był przebity trzema drutami (miał trzy uzwojenia).

Załóżmy, że na początku każdy ferryt był w stanie odpowiadającym liczbie 0. Aby zapisać liczbę 1 do ferrytu, znajdującego się na przykład na skrzyżowaniu i-ta linia i j-tej kolumnie prądy były jednocześnie przepuszczane wzdłuż i-tego „poziomego” i j-tego „pionowego” drutu, z których siła była równa połowie wartości wymaganej do ponownego magnesowania ferrytu. Tylko ferryt znajdujący się na przecięciu i-tego rzędu i j-tej kolumny okazał się przemagnesowany, ponieważ tylko dla tego ferrytu całkowity prąd przepływający przez jego uzwojenia był wystarczający do przemagnesowania.

Aby odczytać informacje zapisane w tym ferrycie, te same prądy przepuszczano przez te same przewody, ale w przeciwnym kierunku. W tym przypadku albo tylko dany ferryt został przemagnesowany, jeśli zapisał liczbę 1, albo nie został przemagnesowany pojedynczy ferryt matrycowy, jeśli dany ferryt zapisał liczbę 0. Co więcej, sygnał odpowiadający cyfrze zapisanej przez ferryt w pytanie zostało przekazane przez wspólny przewód.

Tutaj w każdym momencie można było zająć się tylko jednym z ferrytów matrycy. Dlatego z punktu widzenia szybkości działania pamięci o dostępie swobodnym, celowe wydawało się posiadanie tylu takich macierzy, jak liczba cyfr zawartych w słowie maszynowym, oraz przechowywanie różnych cyfr każdego słowa w identycznie zlokalizowanych ferrytach o różnych macierzach. (dzięki temu możliwe było jednoczesne odczytywanie lub zapisywanie wszystkich cyfr jednego słowa). Połączenie tych matryc utworzyło sześcian ferrytowy.

Maszyna Setuna zawierała 37 lamp próżniowych, około 300 tranzystorów, 4500 diod półprzewodnikowych i 7000 ferrytów (w tym kostkę ferrytową).

Sumator

Kostka ferrytowa

Literatura

Chastikov A.P. Od kalkulatora do superkomputera // Nowości w życiu, nauce, technologii. Ser. „Technika komputerowa i jej zastosowanie”, nr 1/88.

Leonov A.G., Chetvergova O.V. Historia komputerów // Informatyka, nr 35, 41/98.

Te uniwersalne półprzewodniki // Informatyka, nr 38/ 2000.

Grudinin M.M. „Setun” // Encyklopedia cybernetyki. Kijów: Ch. wydanie Ukraińskiej Encyklopedii Radzieckiej, 1975. Vol. 2.

Zhogolev EA, Trifonov N.P. Kurs programowania. Moskwa: Nauka, 1967.

Drugi elektroniczny trójskładnikowy komputer (komputer) „Setun-70”, którego wiodącym programistą systemu był Ramil Alvarez Jose.

G. Frieder, A. Fong i C. Y. Chao (SUNY, Buffalo, USA) stworzyli Ternac, eksperymentalny emulator trójskładnikowy z arytmetycznymi liczbami całkowitymi 24-krotnymi i liczbami rzeczywistymi 48-krotnymi na binarnym komputerze Burroughs B1700.

Zalety komputerów trójskładnikowych (komputerów)

Komputery trójskładnikowe (komputery) mają szereg zalet w porównaniu z komputerami binarnymi (komputerami).

Przy dodawaniu trytów w trójskładnikowych półsumatorach i trójskładnikowych sumatorach liczba dodawania w log 2 ⁡ 3 = 1 , 58... (\displaystyle \log_(2)3=1,58...) razy mniej niż przy dodawaniu bitów w półsumatorach binarnych i sumatorach binarnych, a zatem prędkość przy dodawaniu jest 1,58.. razy (58%) większa.

W przypadku korzystania z symetrycznego systemu liczb trójargumentowych zarówno dodawanie, jak i odejmowanie odbywa się w tych samych dwuargumentowych (dwuargumentowych) pół-sumatorach-pół-odejmowaniach lub pełnych trójargumentowych (3-argumentowych) sumatorach-odejmowaniach bez zamiany liczb ujemnych na kody dodatkowe, czyli nieco szybsze niż w binarnych półsumatorach i binarnych pełnych sumatorach, w których dodawanie stosuje się do odejmowania z dwiema konwersjami liczb ujemnych, najpierw do pierwszego dopełnienia, a następnie do drugiego dopełnienia, czyli dwie dodatkowe akcje („inwersja” i „+1”) dla każdego wyrażenia ujemnego.

Dodawanie jest silnie hamowane przez transfery, które w sumatorze binarnym występują w 4 przypadkach na 8 (w 50% przypadków), w trójskładnikowym sumatorze asymetrycznym występują w 9 przypadkach na 18 (w 50% przypadków), a w trójskładnikowy sumator symetryczny w 8 przypadkach na 27 (w 29,6...% przypadków), co nieznacznie zwiększa prędkość podczas korzystania z trójskładnikowych sumatorów symetrycznych.

3-bitowy trójskładnikowy system kodowania fizycznego i transmisji 3B BCT ma o 15,3% wyższą wydajność niż konwencjonalny system kodowania i transmisji binarnej, co dodatkowo zwiększa prędkość.

Trójbitowy fizyczny trójskładnikowy system kodowania danych 3B BCT jest redundantny (używane są tylko 3 z 8 kodów), co umożliwia wykrywanie błędów i zwiększa niezawodność produktu.

Podsumowując, około dwukrotny wzrost wydajności w przypadku trwałych produktów może zwrócić około 1,5-krotność jednorazowego kosztu sprzętu. W przypadku niektórych produktów jednorazowych wzrost wydajności i niezawodności może przewyższyć wzrost kosztów sprzętu.

Ponadto zamiast 4 jednoargumentowych, 16 binarnych i 256 trinarnych binarnych funkcji logicznych w komputerach trójskładnikowych, 27 jednoargumentowych, 19 683 binarnych i 7 625 597 484 987 trójargumentowych (trzy-argumentowych) trójargumentowych funkcji logicznych, które są znacznie potężniejsze niż binarne te. Wzrost „mocy logicznej” o nieznaną liczbę razy, może 19 683/16 = 1230 razy, a może 7 625 597 484 987/256 = 29 787 490 175 razy (nie ma metodologii porównywania „potęg logicznych”), ale znacznie może zwiększyć „ logicznej mocy” nawet wolno działających fizycznych systemów kodowania i transmisji danych, w tym trójpoziomowego (3-Level CodedTernary (3L CT), „single-wire”).

Podobnie jak w komputerach binarnych dzielenie przez 2 odbywa się dla liczb całkowitych przez operację przesunięcia kodu o 1 bit w prawo, a dla liczb w postaci mantysy i wykładnika (zmiennoprzecinkowego) przez odjęcie 1 od wykładnika, w komputery trójskładnikowe dla liczb całkowitych przez operację przesunięcia kodu o 1 cyfrę w prawo, a dla liczb w postaci mantysy i wykładnika (zmiennoprzecinkowego), odjęcie od wykładnika 1 dzieli przez 3. algorytmy, a niektóre algorytmy trójskładnikowe działają szybciej niż algorytmy binarne, działają na komputerach trójskładnikowych szybciej niż na komputerach binarnych, co nieznacznie zwiększa szybkość rozwiązywania niektórych problemów, zwłaszcza tych z trójskładnikami, na komputerach trójskładnikowych.

W systemie trójskładnikowym znak liczby może mieć wszystkie trzy wartości: „-”, „0” i „+”, czyli lepiej jest użyć trójskładnikowej istoty znaku liczby. Można to również zrobić w systemie binarnym, ale w systemie binarnym przyjmuje się dwie cyfry binarne (bity) na znak liczby, a w trójskładniku zajmuje tylko jedną cyfrę trójczłonową (tryt).

Może się zdarzyć, że na początku pakiety oprogramowania wykorzystujące logikę binarną bardziej wydajną niż logikę binarną, logikę trójskładnikową, szczególnie w zadaniach, które mają trójskładnikowe (przetwarzanie obrazu RGB, trójwymiarowe (wolumetryczne) zadania x, y, z itp.) znacznie skrócić czas rozwiązywania wielu problemów trójskładnikowych na konwencjonalnych komputerach binarnych (binarna emulacja komputerów trójskładnikowych i logika trójskładnikowa na komputerach binarnych).

Konkretną naturalną liczbę logarytmiczną kodów (liczb) (gęstość zapisu informacji) opisuje równanie y = ln ⁡ x x (\displaystyle y=(\frac (\ln x)(x))), gdzie x (\styl wyświetlania x)- podstawa systemu liczbowego. Z równania wynika, że ​​największą gęstość zapisu informacji ma system liczbowy o podstawie równej podstawie logarytmów naturalnych, czyli równej liczbie Eulera (e = 2,71...). Problem ten został rozwiązany już w czasach Napiera przy wyborze bazy dla tablic logarytmicznych. Spośród systemów liczb całkowitych trójskładnikowy system liczbowy ma największą gęstość (zapis) informacji.

Potencjał

Trzypoziomowy

Amplituda największego sygnału zakłócającego o równej odporności na zakłócenia z elementami dwupoziomowymi nie przekracza (+/-) Up/6 (16,7% Up), przy podziale całego zakresu napięć na trzy równe części i napięcia znamionowe sygnały w środku podzakresów.

Niedogodności:
1. potrzeba, aby zapewnić równą odporność na zakłócenia z konwencjonalnym systemem binarnym, aby dwukrotnie zwiększyć rozpiętość sygnału,
2. odmienność stanu średniego ze stanem górnym i dolnym,
3. nierównomierność amplitud przejść ze stanów skrajnych do średnich (amplituda pojedyncza) oraz przejść z jednego stanu skrajnego do drugiego stanu skrajnego (amplituda podwójna).

Dwupoziomowy

Amplituda największego sygnału zakłócającego wynosi nie więcej niż (+/-) Up/4 (25% Up), przy podziale całego zakresu napięć na dwie równe części oraz napięć nominalnych sygnałów w środku podzakresów.

2-bitowy

Niedogodności:

1. dwa przewody na wyładowanie.

Trzybitowy

Niedogodności:

1. trzy przewody na wyładowanie.

mieszany

Węzły komputerów trójskładnikowych

Przyszły

W pracy rozważane jest połączenie komputera optycznego z trójskładnikowym systemem logicznym. Zdaniem autorów artykułu, komputer trójskładnikowy wykorzystujący światłowody powinien używać trzech wartości: 0 lub OFF, 1 lub LOW, 2 lub HIGH, czyli system trójpoziomowy. W pracy autor pisze, że układ trójczęstotliwościowy z trzema wartościami jest szybszy i bardziej obiecujący: (f1,f2,f3) równe „001” = „0”, „010” = „1” i „ 100" = "2" , gdzie 0 - częstotliwość jest wyłączona, a 1 - częstotliwość jest włączona.

Przyszły potencjał przetwarzania trójskładnikowego został również podkreślony przez firmy takie jak Hypres, które są aktywnie zaangażowane w jego badania. IBM donosi również w swoich publikacjach na temat przetwarzania trójskładnikowego, ale nie jest aktywnie zaangażowany w tym kierunku.

Zobacz też

• Wyładowanie trójskładnikowe
• Procesor trójskładnikowy
• Algorytmy trójczłonowe

Uwagi

1. D. C. Rine (red.), Informatyka i logika wielowartościowa. Teoria i zastosowania. Elsevier, 1977, 548 s. ISBN 9780720404067
2. Słowiańska „złota” grupa. Muzeum Harmonii i Złota Sekcja.
3. „Liber abaci” Leonardo Fibonacci. Natalya Karpushina. Zadanie 4. Opcja 1
4. „Trójca zasada” Nikolai Brusentsov. Muzeum Harmonii i Złota Sekcja
5. „Liber abaci” Leonardo Fibonacci. Natalya Karpushina. Zadanie 4. Opcja 2
6. Trójskładnikowa mechaniczna maszyna licząca Thomas Fowler.
7. Strona internetowa Thomas Fowler
8. Sekcja 5.2 Wybór systemu binarnego
9. Komputery trójskładnikowe Setun i Setun 70. N. P. Brusentsov, Ramil Alvarez Jose
10. Brusentsov N. P. Komputery trójskładnikowe, "Setun" i "Setun 70" // Międzynarodowa Konferencja SORUCOM. - 2006.
11. Brusentsov N. P. Elektromagnetyczne urządzenia cyfrowe z jednoprzewodową transmisją sygnałów trzycyfrowych// Magnetyczne elementy automatyki i techniki komputerowej. XIV Konferencja Ogólnounijna (Moskwa, wrzesień 1972). - Moskwa: Nauka, 1972. - S. 242-244.
12. Zapomniana historia sowiecka komputery. Vladimir Sosnovsky, Anton Orlov
13. Trójskładnikowy (Komputer)
14. Trójskładnikowy Computing Testbed 3-Trit Computer Architektura. Jeff Connelly, Wydział Inżynierii Komputerów, 29 sierpnia 2008, z wkładem od Chirag Pateli Antonio Chavez. Doradzał profesor Phillip Nico. Kalifornia, politechnika, stan, uniwersytet, San, Luis, Obispo

Tertium datur: inne komputery Pół wieku temu na drzewie ewolucyjnym technologii komputerowej pojawiła się specjalna gałąź - komputery, które opierały się na logice odmiennej od binarnej. Zostały opracowane na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym. Autor: Evgeny Lebedenko, Mobi.ru | Sekcja: Artykuły | Data: 29.12.2011 "Nauka może zrobić wielu geeków." To zestawienie karty najlepiej pasuje do historii rozwoju komputerów trójskładnikowych „Setun”. Choćby dlatego, że tworząc je, twórcy odważnie zeszli z wydeptanej ścieżki tradycyjnej logiki matematycznej na mało zbadane ścieżki logiki wielowartościowej. Albo dlatego, że sowiecki komputer trójskładnikowy musiał stawić czoła wielu przeszkodom i je pokonać, stale udowadniając swoją żywotność.
Jeden fakt pozostaje naprawdę niepodważalny: na początku lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku na drzewie ewolucyjnym technologii komputerowej pojawiła się specjalna gałąź - komputer, który opierał się na logice odmiennej od binarnej. Nawet dzisiaj, pół wieku po narodzinach komputera trójskładnikowego, gałąź ta wygląda jak swego rodzaju hybryda Wawiłowa, nieco nie na miejscu na tle osiągnięć elektroniki binarnej. Ale to mylące wrażenie. „Setun” to nie ślepy zaułek, ale pierwszy próbny krok naukowców i inżynierów na drodze do pokonania niedoskonałości komputerów wykonanych według „zasady wykluczonego środka”. Już samo to stanowi wielki wkład w rozwój technologii komputerowej. Pojawienie się komputera „Setun” Opowiadanie historii rozwoju komputera „Setun” jest jednocześnie łatwe i trudne. To proste, bo jak większość opowieści o pojawieniu się nowych technologii, ma ona głównego bohatera. Człowieka, który swoją wytrwałością i pracowitością umożliwia te technologie. Generator pomysłów pogrążył się w problemie z głową. W historii komputera Setun głównym bohaterem jest Nikołaj Pietrowicz Brusentsow, główny projektant komputera trójskładnikowego.
Nikołaj Pietrowicz Brusentsov I to sprawia, że ​​opowieść o pojawieniu się „Setuna” jest trudna, ponieważ lukę od pierwotnego pomysłu do jego realizacji w sprzęcie wypełnia wiele różnych osób i wydarzeń. Historia „Setuna” rozpoczęła się w 1952 roku w specjalnym biurze projektowym Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, do którego przydzielono absolwenta Moskiewskiego Instytutu Energetycznego Nikołaja Brusentsowa. W teorii biuro miało poprawić techniczne wyposażenie procesu edukacyjnego, ale w praktyce często rozwiązywało zupełnie inne zadania, realizując zamówienia dla zewnętrznych instytutów badawczych i branż. Młody inżynier Brusentsov wcale nie był zadowolony z tego stanu rzeczy, więc entuzjastycznie przyjął propozycję kierownika Katedry Matematyki Obliczeniowej Wydziału Mechaniki i Matematyki Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, akademika Sobolewa, aby wziąć udział w pokwitowaniu , instalacja i konfiguracja komputera M-2, opracowanego przez laboratorium systemów elektrycznych macierzystej uczelni pod kierownictwem Izaaka Siemionowicza Bruka. Siergiej Lwowicz Sobolew doskonale rozumiał perspektywy wykorzystania komputerów cyfrowych w działalności edukacyjnej i naukowej Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego i starał się przyczynić do powstania własnego centrum komputerowego na uniwersytecie. Koledzy Brusentsova, którzy pracowali w laboratorium Brooka, „zainfekowali” Nikołaja Pietrowicza komputerami cyfrowymi na całe życie. Historia jednak na swój sposób zadecydowała o losie M-2. Samochód nigdy nie trafił na mury Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, mimo że był dość aktywnie wykorzystywany przez jego naukowców. Dzieje się tak dlatego, że w bitwach szkół naukowych, powstającej wówczas dziedziny technologii komputerowej, akademik Sobolew poparł kierunek wysokowydajnych komputerów Siergieja Aleksiejewicza Lebiediewa, a nie małych komputerów Brooka. To dzięki temu konfliktowi interesów Sobolev zdecydował się opracować własny mały komputer na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym, zdolny do rozwiązywania palących problemów uniwersyteckich. Pasja Nikołaja Brusentsowa do komputerów pomogła mu dostać się na wydział elektroniki Centrum Obliczeniowego Uniwersytetu Moskiewskiego, którego zadaniem było opracowanie nowego komputera. W poszukiwaniu podstawy elementów, która byłaby najbardziej akceptowalna pod względem niezawodności, wydajności i ceny, inżynier Brusentsov został oddelegowany do laboratorium modelowania elektrycznego Lwa Izrailevicha Gutenmachera w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej i Techniki Komputerowej Akademii Nauk ZSRR , gdzie w 1954 roku opracowano komputer bezlampowy „LEM-1”. Jako zespół obwodów "LEM-1" inżynierowie laboratorium Gutenmacher wykorzystali trójfazowe ferrytowo-diodowe elementy logiczne - unikalną kombinację komórek pamięci opartych na pierścieniach ferrytowych i diodach półprzewodnikowych. W tych elementach logicznych pierścienie ferrytowe pełniły rolę rdzeni transformatorów i służyły do ​​przechowywania jedynek i zer – podstawowych elementów logiki binarnej, a diody służyły jako zawory w obwodach komunikacyjnych między nimi. Typowym elementem „LEM-1” był ferrytowo-diodowy rejestr przesuwny, składający się z trzech pierścieni ferrytowych: wejściowego (rejestracja), kanałowego (odczyt, zegar) i wyjściowego (łączące rejestr z kolejnymi elementami).

Elementy logiczne diody ferrytowej Ten dość elegancki schemat rejestru diody ferrytowej był skomplikowany przez włączenie do jego składu dodatkowych rdzeni kompensacyjnych, co eliminowało impulsy szumowe w wyjściowym pierścieniu ferrytowym. Zakłócenie to, spowodowane niedoskonałością pętli histerezy pierścieni ferrytowych, mogłoby wraz ze wzrostem temperatury pracy osiągnąć poziom sygnału. Dla Nikołaja Brusentsowa było oczywiste, że taki schemat jest daleki od ideału. Dlatego zaproponował ulepszenie go poprzez wprowadzenie do obwodu rdzeni roboczych stałego napięcia, które blokuje diodę. Rozwiązanie to wyeliminowało pojawienie się zakłóceń, a tym samym nie wymagało stosowania kompensacyjnych pierścieni magnetycznych. Mogły być teraz używane jako druga para rdzeni roboczych, działająca przeciwnie do głównej pary roboczej. W ten sposób modernizacja bazy niedoskonałych elementów „LEM-1” przyczyniła się do powstania ferrytowo-diodowego elementu logicznego, który mógł jednocześnie przesyłać dwie nie pokrywające się w czasie sekwencje sygnałów – podstawy kodu trójskładnikowego. Logika ternaryjska a logika binarna Logika binarna, będąca podstawą współczesnej technologii komputerowej, jest dziś postrzegana jako aksjomat, którego prawdziwość nie jest kwestionowana. Rzeczywiście, kodowanie informacji przez obecność lub brak sygnału wydaje się być najwłaściwszym sposobem implementacji systemów cyfrowych. Ale czy tak jest? Zasady komputerów określają ludzie. Wykorzystanie logiki binarnej w procesie obliczeniowym nie jest prawem natury, ale świadomą decyzją, którą ktoś kiedyś podjął, ponieważ zadowoliła projektantów komputerów, programistów i użytkowników, którzy rozwiązali swoje problemy. Dlaczego logika binarna stała się podstawą nowoczesnych komputerów? Odpowiedź wydaje się oczywista. Historycznie logika matematyczna opierała się na idei „nie ma trzeciej”, redukując proces logicznego rozumowania do rozwiązań binarnych. Ten dogmat logiki klasycznej wynika z narodzin zasady dwuwartościowości sądów logicznych, wprowadzonej przez zaciekłego stoika Chrysippusa i popartej autorytetem Arystotelesa. „Podstawą dialektyki jest teza, że ​​każde stwierdzenie (tak zwane „aksjomat”) jest albo prawdziwe, albo fałszywe — powiedział Cyceron. Prostota biwalencji naprawdę dobrze opisuje logiczne realia życia. Warto pamiętać o semaforach, przejściach dla pieszych i przełącznikach on-off. Binarność dobrze zarządza codziennym życiem. Zważmy dwa obiekty A i B na zwykłej wadze. Wagi z łatwością pozwolą nam określić dwa przeciwieństwa: wagę A>B i wagę A< В. Но разве это всё? А как же А = В? Выходит, задача о весе А и В имеет три решения. Именно так.
Zwykłe salda mogą działać dobrze jako potrójna bramka logiczna, tak jak trzecia decyzja ma wynik meczu piłkarskiego (remis), neutralność Szwajcarii (strona trzecia) i nieokreślone „może” w odpowiedzi na konkretne pytanie . Zamieniając wagę w urządzenie binarne, zmierzymy się z niepewnością A © B, którą można rozwiązać tylko poprzez zmianę ważeń A i B w miejscach, czyli wykonanie dodatkowej operacji.
Instalując zatrzask pod jedną z dźwigni, wagę można przekształcić w binarny element logiczny ze wszystkimi jego nieodłącznymi wadami. Logika życia codziennego jest trudna do wpisania w czarno-biały obraz biwalencji - wielu myślicieli zdaje sobie z tego sprawę. W rezultacie pojawili się nieklasyczni logicy, którzy porzucili prawo wyłączonego środka. Jeden z pierwszych wariantów wielowartościowej logiki został opracowany przez polskiego naukowca Jana Łukasiewicza w latach dwudziestych ubiegłego wieku. W jego trójwartościowej logice oprócz biegunowych „tak” i „nie” pojawiło się znaczenie „być może”. Trzywartościowe twierdzenia logiczne Łukasiewicza przyznawały brak spójności i zostały nazwane modalnymi. Pamiętasz naradę w opowieści o Pinokio? „Pacjent jest bardziej żywy niż martwy”. „Raczej żywy” to modalne stwierdzenie logiczne. Autor Alice's Adventures, Lewis Carroll, opracował algebrę trzech wartości, stosując trzecią cechę obiektu, „nieistotność”, wraz z „istnieniem” i „nieistnieniem”. W obliczeniach doskonałość algebry Boole'a zaczyna się załamywać podczas pracy z wartościami ujemnymi. W końcu, aby przedstawić liczbę ujemną w postaci binarnej, musisz wprowadzić dodatkowy bit. Ten sam „trzeci”, za pomocą którego można określić znak liczby w kodzie binarnym. O tym, że takie kodowanie jest nieszablonowe świadczy choćby sama nazwa – kod dodatkowy. Okazuje się, że dla ułatwienia implementacji w komputerze operacji na liczbach dodatnich i ujemnych ich twórcy celowo odeszli od logiki binarnej na rzecz tej właśnie „wykluczonej trzeciej”.
Algorytm binarny sprawdzania znaku zmiennej X nie jest optymalny, natomiast algorytm trójskładnikowy sprawdza znak zmiennej X tylko jedną operacją. Kolejną wadą logiki binarnej jest to, że bez dodatkowych „kul” nie może zaimplementować głównego wyrażenia logicznego - podążanie. Próba realizacji trójwartościowego podążania siłami dwuwartościowej logiki doprowadziła do tego, że to logiczne wyrażenie zostało faktycznie zastąpione materialną implikacją. W algorytmach obliczeniowych ta sztuczka zadziałała, ale próba zaimplementowania wnioskowania na komputerze nie powiodła się. Zastąpienie podążania dwuwartościową materialną implikacją ogranicza „intelektualność” komputera. Osoba, która potrafi szybko przejść od logiki binarnej do trójskładnikowej, zgadzając się na „rysowanie” we właściwym czasie, okazała się znacznie bardziej elastyczna niż komputer. Ale co, jeśli logika komputera jest początkowo trójargumentowa? Tak rozumował Nikołaj Pietrowicz Brusentsow, prezentując jesienią 1956 roku na seminarium poświęconym rozwojowi komputera Uniwersytetu Moskiewskiego, magnetyczny wzmacniacz zasilany impulsami prądowymi – ten sam zmodyfikowany przez siebie rejestr ferrytowo-diodowy. Jego kluczową cechą było utworzenie trójki wartości: 1, 0 i -1 – idealna wersja elementu cyfrowego, który pracuje z logiką trójskładnikową. Nikołaj Pietrowicz Brusentsow mówił w rozmowie z Computerra o zaletach logiki trójskładnikowej: "Ludzie są tak "oszukiwani" przez prawo wykluczonego środka, że ​​nie są w stanie zrozumieć, jak wszystko naprawdę jest. W rzeczywistości logika binarna jest całkowicie nieodpowiednia nawet dla opisania głównego. Próbując opisać normalną dysjunktywną formę konsekwencji w logice binarnej, zamienia się ona albo w tożsamość, albo w znaną implikację materialną. Matematyk SK Kleene i jego książka „Logika matematyczna” wywarli kiedyś na to taki wpływ W odniesieniu do Arystotelesa Kleene zastąpił konsekwencję implikacją materialną („Dwa są prostsze, a więc bardziej użyteczne”). rozpoznać, że materialna implikacja w środowisku Kleene'a jest relacją bez znaczenia. Faktem jest, że wszyscy logicy próbują wyrazić relację konsekwencji, używając posługując się prawem wyłączonego środka, ale nie ma takiego prawa w naturze, ponieważ relacja następstwa jest trójwartościowa…” „… Brak logiki binarnej odkryliśmy, gdy próbowaliśmy nauczyć komputer wnioskowania . Okazało się, że użycie logiki dwuwartościowej jest niemożliwe. Ludzie wyciągają wnioski, wychodzą z sytuacji, usuwając w odpowiednim czasie logikę binarną i stosując następującą zależność, czyli logikę trójwartościową: miarę ilości informacji, wtedy pojemność informacyjna trytu będzie wynosić około 1,5 Oznacza to, że komputer trójskładnikowy przetwarza więcej informacji w jednostce czasu niż komputer binarny przyjmując wartości od -364 do 364. Praca z zakresem wartości ujemnych jest cechą wyróżniającą cecha z bajtu binarnego o wartościach od 0 do 255.
Pojemność informacyjna cechy jest taka, że ​​można ją wykorzystać do łatwego kodowania wszystkich wielkich i małych liter alfabetu rosyjskiego i łacińskiego, symboli matematycznych i usługowych. Unikalna cecha zastosowanego w „Setunie” trójskładnikowego kodu wiąże się z jego symetrią – rozrzutem wartości zarówno w obszarze dodatnim, jak i ujemnym. Ze względu na symetrię w komputerze trójskładnikowym liczby ujemne były reprezentowane w sposób naturalny - bez pomysłowych manipulacji kodem dopełniającym do dwójki. Sama ta funkcja znacznie uprościła zarówno system dowodzenia Setun, jak i jego architekturę.

Schemat blokowy komputera „Setun” Zestaw poleceń „Setun” składał się tylko z dwudziestu czterech operacji, z których trzy były zarezerwowane i nigdy nie zostały użyte. Zgodnie z kodem operacji przydzielono trzy tryty. Sześciobitowa część adresowa operacji zawierała: adres, wskazanie długości operandu oraz trit indeksowania (dodawanie, odejmowanie lub brak indeksowania). Sześć tryt adresu umożliwiało zaadresowanie stu sześćdziesięciu dwóch słów z dziewięcioma trymerami, podzielonych na trzy strony pamięci. Implementacja "Setun" w sprzęcie była bardzo prosta. Jednostką strukturalną komputera była komórka, która jest wzmacniaczem magnetycznym z diodą ferrytową, zmontowanym na bazie getinax. Generator częstotliwości zegara ustawił cykl pracy ogniwa na dwieście herców.

Sumator Komórki zostały zmontowane w funkcjonalne bloki: sumatory, dekodery kodu trójskładnikowego, rejestry przesuwne. Za pomocą trzydziestopinowego złącza każdy blok został zadokowany innymi blokami Setuna, tworzącymi podstawowe elementy komputera: jednostkę arytmetyczną i jednostkę sterującą.

Pamięć w Setunie, podobnie jak nowoczesne hybrydowe systemy przechowywania danych, była dwustopniowa: kostka ferrytowa o pojemności jednej strony była wymieniana strona po stronie z tradycyjnym na owe czasy urządzeniem do przechowywania danych - bębnem magnetycznym.

Programista i użytkownik pierwszej wersji „Setuna” komunikował się z nią za pomocą dalekopisu rolkowego. Później do wprowadzania danych zaczęto używać fotoelektrycznego dziurkacza i czytnika taśm perforowanych, a do wyprowadzania danych używano sterowanej elektrycznie maszyny do pisania. "Nie musimy tego widzieć i znać" Według swoich możliwości "Setun" należał do małych komputerów. Nie mogło być inaczej: komputer trójskładnikowy został pomyślany jako komputer uniwersytecki, wspierający proces kształcenia i badania naukowe uczelni. Jednak prostota i naturalność pracy z Setunem, dzięki zastosowaniu w nim logiki trójskładnikowej, zyskała dobrą opinię. Na wersji komputera zainstalowanej w centrum komputerowym Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego rozwiązano problemy ekonomiczne, przeprowadzono obliczenia meteorologiczne i przetworzono różnorodne dane statystyczne. Próba rozpoczęcia masowej produkcji „Setuna” nie tylko nie powiodła się, ale prawie zakończyła się zamknięciem projektu. Najwyższe kierownictwo nie zwróciło żadnej uwagi na starannie wykonaną i przetestowaną próbkę Setun, zamontowaną na wystawie osiągnięć naukowo-technicznych uczelni.

Wdrożenie pierwszej wersji „Setuna” (1958) i kopii, która została pokazana w VDNH w 1961 r. Ponadto projekt „Setun” został zamknięty w ramach porządkowania różnych ówczesnych radzieckich komputerów. Jeden z członków Państwowego Komitetu Inżynierii Radiowej (GKRE), szanowany dyrektor biura projektowego, machnął na Setuna zwrotem: „Nie musimy tego widzieć i wiedzieć. podpisy i pieczęcie." Dopiero dzięki interwencji akademika Sobolewa międzyresortowa komisja SCRE latem 1960 roku przeprowadziła gruntowny cotygodniowy test komputera trójskładnikowego, w wyniku którego uznała Setuna za „pierwszy działający model uniwersalnego komputera opartego na elementy bezlampowe, których wykonanie jest pewnym osiągnięciem w technice komputerowej.” Nie więcej nie mniej. Produkcja seryjna komputera trójskładnikowego została narzucona Kazańskiej Fabryce Maszyn Matematycznych, chociaż Brusentsov i zespół rozwojowy otrzymali oferty od innych producentów, w tym z zagranicy. Inżynierowie z Kazania, nie zainspirowani niskim kosztem Setuna (27 500 rubli), nie byli chętni do produkowania swoich seryjnych próbek zgodnie z harmonogramem. Pomimo tego, że wzmacniacze ferrytowo-diodowe, podstawowe elementy komputera trójskładnikowego, zostały dostarczone do Kazania z astrachańskiej fabryki sprzętu elektronicznego, kosztowały tylko trzy ruble i pięćdziesiąt kopiejek. Co więcej, dzięki swoim „inżynieryjnym” badaniom, kazańscy producenci starali się wprowadzić modyfikacje dobrze działającego projektu trójskładnikowego komputera, które doprowadziły do ​​jego nieoperacyjności. Zespół rozwojowy „Setuna” faktycznie osiadł w fabryce, stale debugując maszyny seryjne.

Przyjazny zespół deweloperów „Setun” Mimo wszelkich przeszkód, do 1965 roku zakład wyprodukował i sprzedał pięćdziesiąt egzemplarzy „Setuna”. Przemysłowe modele komputera zostały uruchomione w całym kraju - w Żukowskiej Akademii Sił Powietrznych i Odeskim Instytucie Naukowo-Badawczym "Pishchepromavtomatika", w Jakuckim Instytucie Badań Kosmofizycznych i wiodących moskiewskich uniwersytetach. I wszędzie „Setuni” okazały się wyjątkowo niezawodnymi i łatwymi w nauce i obsłudze maszynami. Tak więc pierwsza wersja „Setuna”, zmontowana dla centrum komputerowego Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, działała bezbłędnie przez ponad piętnaście lat. „Setun-70” Idee osadzone w architekturze pierwszego komputera trójskładnikowego i zaimplementowane w „Setun” okazały się na tyle udane, że w 1967 roku zdecydowano się na wydanie jego zmodyfikowanej wersji. Wraz z ulepszeniami sprzętowymi (zwiększenie ilości pamięci RAM, wdrożenie systemu przerwań, zmniejszenie zużycia energii i rozmiaru komputera) najważniejszą innowacją było wdrożenie architektury dwustosowej. Wydana w 1970 roku wersja zaktualizowanego komputera trójskładnikowego nosiła nazwę „Setun-70”.



Chęć zaimplementowania bardziej przemyślanej i zwartej reprezentacji programów skłoniła twórców „Setun-70” do pomysłu odejścia od tradycyjnego kodu maszynowego i używania notacji odwrotnej Polski (POLYZ) jako języka maszynowego. Standardowe instrukcje maszynowe składające się z kodu operacji i adresu operandu zostały zastąpione cechami kodu operacji i operandu. Zastosowanie odwrotnej notacji polskiej zdeterminowało architekturę stosu Setun-70. W pierwszym stosie cechy adresu kontrolują transfer danych z pamięci RAM do stosu, a cechy operacyjne kontrolują konwersję danych i zwracają wynik ze stosu do pamięci RAM. W tym przypadku, tak jak powinno być w przypadku przetwarzania stosu, operacje te są wykonywane na danych znajdujących się na szczycie stosu i danych bazowych. Pięćdziesiąt cztery operacje zostały zrealizowane sprzętowo. Spośród nich połowa była operacjami publicznymi, a pozostałe dwadzieścia siedem było zastrzeżonych i nie można było ich wykonać w trybie użytkownika. Oprócz operacji sprzętowych, Setun-70 obsługiwał dwadzieścia siedem operacji makr - podprogramów tworzonych przez użytkownika i wywoływanych z pamięci RAM w razie potrzeby. Do pracy z operacjami makr wykorzystano drugi (systemowy) stos komputerowy.
Akademicki Sobolew stale nadzorował trójskładnikowy projekt komputerowy, wykorzystując swój autorytet w przypadku biurokratycznych przeszkód i opóźnień.Taka realizacja architektury Setun-70 nie była przypadkowa. Wykorzystanie stosów i rozwój operacji w notacji POLIZ implikowało wprowadzenie w proces tworzenia programów idei programowania strukturalnego, którego koncepcję zaproponował Edsger Dijkstra. Podejście strukturalne znacznie zaoszczędziło czas na rozwój i debugowanie złożonych programów, dzieląc je na szereg jednostek strukturalnych, z których każda może pracować jako niezależny obiekt. Specjalnie dla realizacji tej idei powstało środowisko DSSP (Dialog Structured Programming System) - prototyp obecnych zintegrowanych środowisk programistycznych. Niestety nie udało się przetestować pomysłów zaimplementowanych w Setun-70. Kolejna fala czystek biurokratycznych, mających na celu wykorzenienie projektów rozwoju własnych komputerów na uniwersytetach, doprowadziła do tego, że „Setun-70” przeniósł się na strych akademika w głównym gmachu Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego. Być może jego los byłby podobny do losu pierwszego „Setuna”, barbarzyńsko zniszczonego po wielu latach pracy, gdyby nie praca naukowa „Opracowanie zautomatyzowanego systemu szkolenia opartego na małej maszynie cyfrowej”. Tak więc „Setun-70” zmienił się w elektronicznego nauczyciela i egzaminatora, a jego wiodący programista systemowy, Jose Ramil Alvarez, został twórcą kompleksu sprzętowo-programowego „Mentor” – wyjątkowego środowiska uczenia się w swoim rodzaju. Jose Ramil Alvarez mówi: „Po tym, jak nasze laboratorium otrzymało zakaz pracy z komputerami, profesor Anisimov z Bauman Moscow State Technical University zasugerował, aby Nikołaj Pietrowicz Brusentsov zaczął używać komputerów w edukacji, aby, jak to ujął, „nikt nie powiedział, że nie możemy tego zrobić”. Wtedy Nikołaj Pietrowicz zasugerował, abym udał się do niego w celu opracowania pomysłów na programowane uczenie się. Wcześniej zajmowałem się emulacją poleceń Setun-70 w Setun w celu debugowania makroprogramów systemu DSSP. na samym początku naszej pracy Nikołaj Pietrowicz powiedział, że Mentor nie pójdzie do serii, zarówno ze względu na taniość produkcji, jak i dlatego, że system nie pozwalał ani uczniowi, ani nauczycielowi na hakowanie ... ... Kiedyś przyszedł akademik Bachwałow do Nikołaja Pietrowicza i powiedział, że musi jechać w podróż służbową, a w tym czasie ma odbyć kolokwium z metod numerycznych. Opowiedzieliśmy mu o idei systemu, Bachwałow wykonał szablony zadań, a kolokwium zakończyło się sukcesem. Później, podczas powtórki testów, Bachwałow i ja obserwowaliśmy, jak jeden student usiadł przy tym samym terminalu Mentor, co ostatnim razem, myśląc, że napotka te same pytania. Wyjaśniłem, że pytania są dobierane losowo. Bakhvalov zapytał, jaki algorytm jest używany jako generator liczb losowych. „To bardzo proste”, odpowiedziałem, „algorytm zlicza liczbę naciśnięć klawiszy terminali w całej klasie wyświetlaczy. A to jest za każdym razem liczba losowa…” W 1974 roku klasa komputerów oparta na „Setun-70 Z dwudziestu siedmiu terminali otrzymali pierwsi studenci - stu pięćdziesięciu studentów studiujących kurs analizy numerycznej. Później wdrożono kurs językowy Fortran.

Terminal systemu „Navtunik”

Instrukcja obsługi „Mentor”

Archiwum wyników testów studenckich Rozwiązania programowe i sprzętowe „Navavnika”, przetestowane pomyślnie na podstawie „Setun-70”, umożliwiły później wdrożenie tego środowiska nauczania w oparciu o komputer DVK-2M. W tej zmodyfikowanej formie „Mentor” nadal funkcjonuje na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym. Czy logika trójskładnikowa ma szansę? Oczywiście rozwój komputerów trójskładnikowych Setuna można uznać za przypadkową wartość odstającą w płynnym rozwoju binarnej logiki cyfrowej. Jest to jednak zbyt uproszczona reprezentacja. Logika trójczłonowa jest coraz częściej stosowana w telekomunikacji. Obecna generacja szybkich modemów, zamiast dotychczas stosowanej metody transmisji danych z dwiema częstotliwościami, wykorzystuje metodę trójczęstotliwościową, której pasmo częstotliwości tworzą dwa generatory trójczęstotliwościowe, zdolne do przesyłania dziewięciu kodów w jednym cyklu. Ponadto twórcy technologii mikroprocesorowej coraz częściej przyglądają się wielowartościowym logikom, w szczególności ich trójskładnikowej implementacji. Firmy takie jak IBM, Motorola i Texas Instruments prowadzą badania nad stopami krzemu i germanu (SiGe), które mogą wdrażać cyfrowe układy scalone działające na trzech lub więcej poziomach sygnału. Z punktu widzenia implementacji komputer z szesnastobitową magistralą zapewnia obsługę 216 (65536) adresów pamięci, podczas gdy komputer trójskładnikowy o tej samej szerokości bitowej obsługuje 316 - około czterdzieści trzy miliony adresów. Jest coś do przemyślenia, biorąc pod uwagę prostsze działanie logiki trójskładnikowej z wartościami ujemnymi, co również znacznie uprości architekturę mikroprocesorów. Pozostaje mieć nadzieję, że dusze „Setun” i „Setun-70” osiągną potrójną nieśmiertelność nie tylko w emulatorach oprogramowania, ale także w przyszłych generacjach komputerów, które nie będą wiedziały, że „nie ma trzeciej”. Zobacz też: Alexander Samsonov o logice trójskładnikowej i archeologii sieciowej. Entuzjasta, który próbuje wskrzesić Setun-70 jako emulator oprogramowania, opowiedział Computerra o mało znanej historii Setun i praktycznych zaletach logiki trójskładnikowej. SUPLEMENT z innego źródła. W 1965 roku „Setun” został przerwany, a sam projekt praktycznie ograniczony. Jednak samochód został zapamiętany na 100. rocznicę urodzin Lenina - wtedy zwyczajowo dawano „ojczyźnie i imprezie” wszelkiego rodzaju „prezenty produkcyjne”. Pracownicy Centrum Obliczeniowego Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego zobowiązali się do opracowania do tego czasu „Setun-70”. Okazało się jednak, że jest to właściwie inny samochód. Nowy komputer oparty był na zasadzie stosu, analogicznie do opracowanego wówczas Elbrusa. Jednak "Elbrus" miał tylko jeden stos - stos operandów. Jego późniejszy konkurent – ​​amerykański komputer PDP-11 – również miał jeden stos – proceduralny. "Setun-70" znacznie wyprzedził swoje czasy, ponieważ początkowo miał dwa stosy - komendy i operandy. Technicznie rzecz biorąc, Setun-70 był znacznie bardziej zaawansowany niż Setun. W ten sposób wdrożenie jednoprzewodowej transmisji sygnałów trzycyfrowych pozwoliło prawie o połowę zmniejszyć liczbę połączeń elektrycznych; elementy logiczne stały się prostsze, mniejsze i przy większym przekazywaniu zużywały 2,5 razy mniej energii. Znacznie poprawiono również parametry pamięci trójskładnikowej i magnetycznego zapisu kodu trójskładnikowego. Dalej rozwijano technikę progową wykonywania trójwartościowych operacji logicznych. Opracowana w odniesieniu do środków elektromagnetycznych technika ta była również przenośna do elementów półprzewodnikowych, np. typu I2L. Mniej więcej w tym samym czasie pojawiły się postępy w dziedzinie programowania strukturalnego i okazało się, że Setun-70 był lepszy niż wszystkie inne komputery do realizacji tego pomysłu. Według twórców „programowanie na Setun-70 nie było nawet ustrukturyzowane, ale ustrukturyzowane. Programy były łatwe do odczytania i opanowania, łatwe do modyfikacji. Programy te nie były debugowane, ale powstał tak zwany montaż kontrolny. Po programie był pisany odgórnie, był przekazywany od dołu do góry.Potem program okazał się z reguły bezbłędny.” Ciekawostka: powszechnie uważa się, że komputer PDP-8, znany wielu z biografii Billa Gatesa, był w pewnym stopniu amerykańskim odpowiednikiem Setuna. Ale nadal trudno jest porównywać Setuna i PDP-8. Procesor PDP-8 był ośmiobitowy, a w "Setun" procesor (pod względem bitów) był 30-bitowy. PDP-8 kosztował 20 000 USD bez urządzeń peryferyjnych, a ta cena została uznana za najniższą w historii. „Setun” kosztował 27,5 tys. rubli sowieckich z całym obrzeżem.