stringtranslate.com

Норман Марголус

Норман Х. Марголус (род. 1955) [1] — канадско-американский [2] физик и учёный-компьютерщик , известный своими работами по клеточным автоматам и обратимым вычислениям . [3] Он является научным сотрудником Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института . [4]

Образование и карьера

Марголюс получил докторскую степень. получил степень доктора физики в 1987 году в Массачусетском технологическом институте (MIT) под руководством Эдварда Фредкина. [5] Он основал и был главным научным сотрудником Permabit , компании по производству устройств хранения информации. [6]

Вклад в исследования

Марголус был одним из организаторов плодотворной исследовательской встречи по связям между физикой и теорией вычислений, состоявшейся на острове Москито в 1982 году. [7] Он известен изобретением блочного клеточного автомата и окрестности Марголуса для блочных клеточных автоматов, которые он используется для разработки клеточно-автоматных моделей компьютеров с бильярдными шарами . [3] [8] [9]

В той же работе Марголус также показал, что модель бильярдного шара может быть смоделирована клеточным автоматом второго порядка , другим типом клеточного автомата, изобретенным его научным руководителем Эдвардом Фредкиным . Эти две симуляции были одними из первых клеточных автоматов, которые были как обратимыми (способными запускаться как назад, так и вперед на любое количество временных шагов без двусмысленности) и универсальными (способными моделировать операции любой компьютерной программы); [10] эта комбинация свойств важна для вычислений с низким энергопотреблением, поскольку было показано, что рассеивание энергии вычислительных устройств может быть сделано сколь угодно малым тогда и только тогда, когда они обратимы. [11]

В связи с этим вопросом Марголус и его соавтор Лев Б. Левитин доказали теорему Марголуса-Левитина, показывающую, что скорость любого компьютера ограничена фундаментальными законами физики и должна быть максимально пропорциональна использованию им энергии; это означает, что компьютеры со сверхнизким энергопотреблением должны работать медленнее, чем обычные компьютеры. [3] [12] [13]

Вместе с Томмасо Тоффоли Марголус разработал аппаратное обеспечение для моделирования клеточных автоматов CAM-6 , которое он подробно описал в своей книге с Тоффоли « Клеточные автоматы-машины» (MIT Press, 1987), [3] [14] , а вместе с Томом Найтом он разработал «плоскую вершину». " Интегральная схема реализации вычислений на бильярдном шаре. [15] Он также провел новаторское исследование обратимой логики квантовых вентилей , необходимой для поддержки квантовых компьютеров . [16]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Год рождения указан в указателе Вольфрама, Стивена (2002), A New Kind of Science , Wolfram Media, ISBN. 1-57955-008-8.
  2. ↑ Он описан как канадец в книге Райт, Роберт (апрель 1988 г.), «Вселенная просто произошла?», The Atlantic Monthly..
  3. ^ abcd Браун, Джулиан (2002), Разум, машины и мультивселенная: В поисках квантового компьютера , Саймон и Шустер, стр. 74–76, ISBN 978-0-7432-4263-9.
  4. ^ Каталог CSAIL. Архивировано 26 апреля 2011 г. на Wayback Machine , по состоянию на 3 февраля 2011 г.
  5. ^ Марголус, Норман Х. (1987), Физика и вычисления (PDF) , доктор философии. диссертация, Массачусетский технологический институт.
  6. ^ Шред, Пол (27 октября 2003 г.), «Permabit обосновывает CAS», Enterprise IT Planet.
  7. ^ Реджис, Эд (1988), Кто получил кабинет Эйнштейна?: Эксцентричность и гений в Институте перспективных исследований , Basic Books, стр. 239, ISBN 978-0-201-12278-7.
  8. ^ Марголус, Н. (1984), «Физико-подобные модели вычислений», Physica D , 10 (1–2): 81–95, Bibcode : 1984PhyD...10...81M, doi : 10.1016/0167- 2789(84)90252-5. Перепечатано в Вольфраме, Стивене , изд. (1986), Теория и приложения клеточных автоматов , Расширенная серия по сложным системам, том. 1, World Scientific, стр. 232–246, Бибкод : 1986taca.book.....W.
  9. ^ Шифф, Джоэл Л. (2008), «4.2.1 Разделение клеточных автоматов», Клеточные автоматы: дискретный взгляд на мир , Wiley, стр. 115–116.
  10. ^ Фредкин, Эдвард , «Глава 9: История», Введение в цифровую философию (проект) , заархивировано из оригинала 15 апреля 2012 г.. Другой механизм определения обратимых универсальных клеточных автоматов путем встраивания d -мерных необратимых автоматов в ( d  + 1)-мерные обратимые автоматы был описан ранее Тоффоли, Томмазо (1977), «Универсальность вычислений и построения обратимых клеточных автоматов» ( PDF) , Журнал компьютерных и системных наук , 15 (2): 213–231, doi : 10.1016/s0022-0000(77)80007-x.
  11. ^ Де Вос, Алексис (2010), Реверсивные вычисления: основы, квантовые вычисления и приложения , Wiley, ISBN 978-3-527-40992-1.
  12. ^ Марголус, Норман; Левитин, Лев Б. (1998), «Максимальная скорость динамической эволюции», Physica D , 120 (1–2): 188–195, arXiv : quant-ph/9710043 , Bibcode : 1998PhyD..120..188M, doi : 10.1016/S0167-2789(98)00054-2, S2CID  468290.
  13. ^ Ллойд, Сет; Нг, Ю. Джек (ноябрь 2004 г.), «Компьютеры для черных дыр», Scientific American , 291 (5): 53–61, Бибкод : 2004SciAm.291e..52L, номер документа : 10.1038/scientificamerican1104-52, PMID  15521147.
  14. ^ Илачински, Эндрю (2001), «A.1.1 CAM-6», Клеточные автоматы: дискретная вселенная , World Scientific, стр. 713–714, ISBN 978-981-238-183-5.
  15. ↑ Джонсон, Джордж (15 июня 1999 г.), «Радикальный компьютер учится думать наоборот», New York Times.
  16. ^ Баренко, Адриано; Беннетт, Чарльз Х .; Клив, Ричард ; ДиВинченцо, Дэвид П.; Марголус, Норман; Шор, Питер ; Слитор, Тихо; Смолин, Джон А .; Вайнфуртер, Харальд (1995), «Элементарные вентили для квантовых вычислений», Physical Review A , 52 (5): 3457–3467, arXiv : quant-ph/9503016 , Bibcode : 1995PhRvA..52.3457B, doi : 10.1103/PhysRevA. 52.3457, PMID  9912645, S2CID  8764584.

Внешние ссылки