第50章 (碳化矽2):短板
2031年11月,亮國火箭城
邁克爾和達芙妮在家中接待了艾琳,一見面,達芙妮就關切地問道:“安德克病重,你怎麼回亮國來了?他身體好些了嗎?”
“病情一度挺嚴重的,現在有所好轉,平穩了。我回亮國是因為這邊的研究專案需要收尾。”艾琳說,“安德克也很關心他給邁克爾的信,讓我代他聽聽邁克爾的想法。”
邁克爾略顯尷尬,心中暗想:艾琳不會是替傳媒大亨來下最後通牒的吧?
他說道:“非常感謝安德克的關心。他的信使我很感動,我知道,他不是為了他自己。”
艾琳抬眼看著邁克爾,等著他說下去。達芙妮笑著出來打圓場,說道:“我知道邁克爾的答案,你猜怎麼著?他的答案竟然與你給他的另一封信有關。”
“另一封信?你是說米羅夫的瑪雅筆記嗎?”艾琳問道。
達芙妮興致勃勃地向艾琳講起了瑪雅筆記的內容。米羅夫上尉深入研究瑪雅曆法及其與之對應的行星會合週期,得到了一個驚人的結論。
瑪雅人除了日常使用的二十進位制以外,特別偏愛以三進製表示的具有對稱美的特殊數值,比如13=3,金字塔臺階總數364=()3,地球的公轉週期以及水星、金星、火星和土星與地球的會合週期的最小公倍數=()3。
金星與地球的會合週期是584天,這個數值與365的公約數是73,584/73=8。瑪雅人認為這個巧合很神奇,他們把8當做金星的貢獻數,並記錄在石板上。在三進位制中,8=3=(1.0-1)3=3,具有對稱性。
米羅夫從8這個數字中得到啟發,他猜想,瑪雅人之所以認為8是一個神奇而特殊的數值,很可能是他們發現8用三進製表示呈現出的對稱美甚至超過3個1、6個1、12個1等等的重複對稱性。
兩個2比三個1在邏輯形式上更優美嗎?顯然不是,因為它們都是簡單重複,在邏輯形式上是一樣的。
那8到底特殊在哪呢?因為在三進位制中,只有1、0、-1(記作t)三個表示符,而8正好佔全了這三個表示符,並且是中心對稱形式,8=3。
任何一個整數n都能用任何進位製表示,一般地,進位製取正整數,用b表示,n的位數用m表示,則,n=∑a*b^m,a取0至(b-1),m取0至m-1。
因為b-1模b等於-1,所以十進位制中的9可以規定為-1,二十進位制中的-1則是19。b=3,也即三進位制時,b-1=2,2就被規定為-1。
這種規定下的三進位制,只有1、0、-1,稱為對稱(平衡)三進位制。在計算機中,使用對稱三進位制,由於-1是兩個字元,習慣上用字母“t”表示。
8=3=(1.0-1)3=3,由此能夠看出8在三進位制中既是最全面,又是最簡潔的更高階的對稱形式,它包含了1、0、-1全部三個表示符。
艾琳被說得有些發懵,好複雜啊,二進位制的0和1不是更簡潔嗎?為什麼要引入-1?
邁克爾突然不著邊際地問道:“艾琳,下禮拜三晚上我們有一個聚會,你能來嗎?”
艾琳被問得一時摸不著頭腦,回想了一下自己的日程,今天才星期二,下星期的時間表還沒排定。
她一邊想著,一邊回答:“我很願意參加你們的聚會,但能不能來,我不確定。”
邁克爾和達芙妮相視一笑,他對艾琳說:“我剛才的問題和你的回答在日常生活中極為常見。它源自於人腦的思維習慣,給人腦輸入一個問題,得到的答案不是隻有是和否。很多情況下,還有第三個答案,不確定。”
艾琳恍然大悟:“在對稱三進位制中,1表示是,t表示否,0表示不確定。這種判斷方式顯然與人腦更匹配。其實在我的基因工程研究中,不確定的情況太多了,只是我原來沒想到使用三進位制。”
達芙妮替邁克爾回答了艾琳來訪所關心的問題:“有夢想的男人總是很執著的。我一開始很擔心,安德克勸說邁克爾放棄火星改造計劃,邁克爾會給出否定的答案,還好,他現在的答案是不確定。”
艾琳緊追不捨:“下週三我能否參加聚會,現在的答案是不確定,但是過幾天我就會給出是或者否的確定性答案。你繼續或者放棄火星改造計劃不會一直不確定吧?”
邁克爾略顯嚴肅地說道:“把火星改造成地球的‘備胎’,將是人類的一次壯舉,帶來的好處大到無法估量,當然也伴隨著風險。我打算用三進位制升級計算機,以超強的算力做一次模擬實驗,等結果出來,我就能確定了。”
艾琳想起了臨行前安德克的囑咐,說道:“我們只有一個地球,安德克提醒你,哪怕只有百萬分之一的風險,也不能建設所謂的超光波電站。再好的模擬實驗,也不可能得出零風險的結論吧?”
邁克爾想了想,舉例說道:“原子彈給人類造成的危害歷史見證過了,但是核電是清潔能源,要不要建設核電站呢?核電站的風險不止理論上存在,現實中也發生過核災難。但直到今天,地球上仍然有上百座核電站正在執行。”
三人都陷入了沉默,看來相互說服並不容易,話題自然而然地轉到了三進位制計算機上面。
上世紀七十年代,前蘇聯停止了三進位制計算機的研發,因為他們既缺錢又沒有完整的產業鏈,最重要的原因是亮國和歐洲二進位制計算機的裝置和應用並未對前蘇聯進行封鎖。
前蘇聯人發現既然想買就買得到,支出的成本和費用遠遠低於自成體系地搞一套三進位制的巨大投入,那又何樂不為呢?
與此同時,以二進位制為基礎的計算機產業迅猛發展,電晶體代替了電子管,單位面積中的積體電路密度越來越大,計算速度指數級提高,以一年甚至半年為時間單位的摩爾定律竟然不可思議地持續了幾十年之久。
儲存、計算、傳輸和封裝技術日新月異,新材料、新工藝層出不窮。網際網路、移動網際網路、人工大模型、agi以及智慧機器人為代表的各種智慧裝置,你方唱罷我登場,對算力的需求越來越高。
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