Программисты и проектировщики изо всех сил пытаются не отставать от закона Мура, в котором говорится, что количество транзисторов на интегральной схеме будет удваиваться каждые два года, чтобы удовлетворить требованиям обработки. Они быстро достигают пределов физики с точки зрения размера транзистора – не возможно продолжить сокращать транзисторы, чтобы соответствовать больше на чипе.Основанные на хаосе, нелинейные схемы были предложены как решение проблемы, поскольку одна схема может выполнить многократные вычисления вместо тока «одна схема, одна задача» дизайн. Однако количество исходных данных, которые могут быть обработаны в основанном на хаосе вычислении, ограничено окружающим шумом, который уменьшает точность.
Окружающий шум относится к случайным колебаниям сигнала, которые могут быть вызваны температурными изменениями, колебаниями напряжения или полупроводниковыми дефектами.«Шум всегда был большой проблемой в почти всем техническом применении включая вычислительные устройства и коммуникациях», говорит Вивек Кохэр, ученый постдиссертации в государственном и ведущем авторе NC статьи, описывающей работу. «Наша система нелинейна и таким образом, шум может быть еще более проблематичным».
Чтобы решить проблему, исследователи создали гибридную систему, которая использует цифровой блок И ворота и аналоговую нелинейную схему, чтобы распределить вычисление между цифровыми и аналоговыми схемами. Результат – показательное сокращение в вычислительное время, что означает, что продукция может быть измерена, в то время как основанные на шуме отклонения все еще маленькие. Короче говоря, вычисления выполнены так быстро, что у шума нет времени, чтобы затронуть их точность.Далее улучшить точность, Kohar и предложенных пар решения его коллег многократные системы.
Это сцепление обеспечивает систему поддержки, которая уменьшает эффект основанных на шуме отклонений в заключительном этапе.«Думайте об альпинизме», говорит Кохэр. «Альпинисты могут подняться индивидуально, но если Вы скользите тогда, у него или ее может быть опасное падение. Таким образом, они используют веревки, чтобы соединить их друг с другом.
Если Вы ускользнете, другие предотвратят их падение. Наша система несколько похожа на это, где все системы связаны друг с другом все время.
«Системы настроены таким способом, которым во время измерения, наша система в максимумах или минимумах – пункты, где эффекты шума низкие в целом и намного ниже если системы соединены. Рассматривая пример альпинизма снова, это означает, что мы берем средние числа альпинистов, когда они в покоящихся местоположениях как пик или в долине, где расстояния между ними являются наименьшими».