Komputer mekanis bergantung pada kubus kirigami, bukan perangkat elektronik

• Komputer mekanis bekerja dengan kubus kirigami tanpa komponen elektronik

  • Untuk distribusi segera
    • Peneliti: Jie Yin, Yanbin Li, Matt Shipman
    • Afiliasi: North Carolina State University
  • Tim peneliti North Carolina State University mengembangkan komputer mekanis yang terinspirasi kirigami dan mampu menyimpan, mengambil, serta menghapus data tanpa komponen elektronik
  • Sistem ini mencakup fungsi reversibel yang dapat mengendalikan kapan pengeditan data diizinkan dan kapan data harus dikunci

• Apa itu komputer mekanis?

  • Komputer mekanis adalah komputer yang menggunakan komponen mekanis alih-alih komponen elektronik
  • Secara historis, komputer ini menggunakan komponen mekanis seperti tuas atau roda gigi
  • Komputer mekanis dapat dibuat dengan menggunakan struktur yang memiliki banyak keadaan stabil

• Tujuan penelitian

  • Mengembangkan sistem mekanis yang stabil untuk menyimpan data
  • Berfokus pada fungsi komputasi biner di mana kubus didorong ke atas atau ke bawah
  • Karena kubus dapat memiliki lima keadaan berbeda atau lebih, hal ini membuka kemungkinan komputasi yang lebih kompleks

• Unit dasar komputer mekanis baru

  • Unit fungsional yang terdiri dari 64 kubus saling terhubung, masing-masing berupa kubus plastik berukuran 1 cm
  • Kubus-kubus yang terhubung dibuat dengan menerapkan prinsip kirigami pada material tiga dimensi
  • Saat kubus didorong ke atas atau ke bawah, struktur semua kubus yang terhubung akan berubah
  • Kubus dapat didorong secara fisik atau didorong dari jarak jauh menggunakan pelat magnet
  • Unit fungsional 64 kubus dapat digabungkan untuk membentuk metastruktur yang lebih kompleks

• Cara mengedit data

  • Konfigurasi unit fungsional harus diubah
  • Tepi metastruktur harus ditarik untuk meregangkan pita elastis, lalu kubus harus didorong
  • Ketika metastruktur dilepaskan, pita akan menyusut dan mengunci kubus beserta datanya

• Potensi aplikasi

  • Memungkinkan enkripsi atau dekripsi mekanis tiga dimensi
  • Dengan kerangka biner, metastruktur sederhana yang terdiri dari 9 unit fungsional memiliki lebih dari 362.000 konfigurasi yang mungkin
  • Ada kemungkinan untuk mengembangkan komputasi yang melampaui kode biner
  • Ada kemungkinan untuk mengembangkan sistem haptik yang menampilkan informasi dalam konteks tiga dimensi

• Informasi makalah penelitian

  • Judul makalah: "Reprogrammable and Reconfigurable Mechanical Computing Metastructures with Stable and High-Density Memory"
  • Penulis: Yanbin Li, Shuangyue Yu, Haitao Qing, Yaoye Hong, Yao Zhao, Fangjie Qi, Hao Su, Jie Yin
  • Tanggal publikasi: 26 Juni 2024
  • Jurnal: Science Advances
  • DOI: 10.1126/sciadv.adk7220

Opini GN⁺

• Artikel ini menarik karena menghadirkan cara baru untuk memproses data secara mekanis tanpa komponen elektronik
• Potensi aplikasi komputer mekanis ini mencakup berbagai bidang seperti enkripsi, dekripsi, dan sistem haptik
• Teknologi ini tidak sensitif terhadap gangguan elektromagnetik sehingga memungkinkan penyimpanan dan pemrosesan data yang stabil
• Dibandingkan komputer elektronik yang ada saat ini, teknologi ini berpotensi lebih hemat energi
• Saat mengadopsi teknologi ini, masalah ketahanan mekanis dan pemeliharaan perlu dipertimbangkan

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Ada pertanyaan apakah gerbang logika benar-benar berfungsi

  • Video hanya menunjukkan pergantian bit melalui manipulasi langsung
  • Pada Gambar 8 (C dan D) yang menunjukkan operasi gerbang logika, dipastikan bahwa operasi gerbang logika "OR" dan "AND" telah dicapai

• Pekerjaan pembuktian konsep ini berfokus pada fungsi komputasi biner saat kubus didorong ke atas atau ke bawah

  • Kubus bisa bernilai 1 atau 0
  • Ini menunjukkan kemungkinan komputasi yang lebih kompleks
  • Ini membuktikan bahwa kubus dapat memiliki lebih dari lima keadaan
  • Secara teori, kubus dapat mengirimkan bukan hanya 1 atau 0, tetapi juga 2, 3, atau 4

• Ada pertanyaan apakah ini melintasi batas antara komputasi analog dan digital

  • Penjelasannya terdengar seperti menggambarkan sistem komputer analog yang belum lengkap

• Komputer mekanis adalah komputer yang beroperasi menggunakan komponen mekanis, bukan komponen elektronik

  • Elektron kira-kira seribu kali lebih ringan daripada nukleon
  • Karena itu, komputer mekanis akan selalu mengonsumsi lebih banyak energi daripada komputer elektronik
  • Sebab komputer mekanis harus memindahkan atom agar dapat beroperasi

• Ada komentar bahwa jika menjadi miliarder, orang tersebut ingin membuat ruangan besar di rumah untuk komputer pra-listrik

  • Banyak hal menjadi nyaris sepele setelah transistor menjadi umum
  • Hal seperti The Writer Automaton selalu terasa memikat

• Ada pertanyaan apakah komputer seperti ini cocok untuk lingkungan keras seperti rover di Venus

• Ada pertanyaan apakah pernah ada contoh me-reboot masyarakat dari "perhitungan mekanis" ke chip yang berfungsi

  • Cara menghidupkan kembali pabrik seperti TSMC dalam situasi ketika peristiwa EM skala planet menghentikan semua komputasi
  • Cara mempertahankan produksi pangan
  • Ada pertanyaan apakah pemulihan dari nol mungkin dilakukan hanya dengan komputer mekanis dan instruksi dasar

• Ada pertanyaan apa kasus penggunaan untuk komputer seperti ini

  • Kemungkinan penggunaan di lingkungan dengan radiasi tinggi atau kondisi ekstrem lainnya

• Tautan makalah dibagikan (bukan open source)

  • Tautan makalah

• Ada komentar bahwa ini mengingatkan pada QAM

• Ada komentar bahwa ini terasa seperti melihat The Diamond Age karya Neal Stephenson menjadi nyata