MỸ – Các nhà nghiên cứu đến từ đại học St. Olaf (St. Olaf college) và đại học Syracuse (Syracuse university) đã chế tạo thành công một máy tính được cấu tạo từ các linh kiện cơ học. Máy tính này có khả năng thực hiện các phép toán đơn giản mà không cần đến điện năng hay pin tích hợp.

Ông Joey Paulsen, Phó Giáo sư vật lý tại đại học St. Olaf chia sẻ: “Mọi người thường nghĩ rằng bộ nhớ (memory) nằm trong ổ cứng máy tính hoặc trong não bộ. Tuy nhiên, nhiều vật liệu quen thuộc hàng ngày đều có khả năng lưu giữ một dạng ‘ký ức’ nào đó về trạng thái trong quá khứ, như cao su có thể ‘nhớ’ được mức độ nó từng bị nén hoặc kéo giãn. Nhóm nghiên cứu muốn tìm hiểu xem liệu có thể tận dụng các vật liệu thông thường này để vừa ghi nhớ chuyển động, vừa xử lý thông tin, hay nói cách khác là tính toán hay không.”

Các sinh viên thuộc đại học St. Olaf bao gồm Faten Abu Al Ardat (khóa 27) và Harry Maakestad (khóa 26) đang tiến hành lắp ráp máy tính cơ học

Dưới sự dẫn dắt của Phó Giáo sư Paulsen, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các vật liệu phổ biến như thanh kim loại và lò xo thép để chế tạo ra ba mô hình máy tính cơ học. Mô hình đầu tiên có thể đếm số lần nó bị kéo. Mô hình thứ hai có khả năng phân biệt tổng số lần bị đẩy là số chẵn hay số lẻ. Mô hình thứ ba có thể ghi nhớ lực tác động vào nó ở mức độ vừa hay mạnh.

Phó Giáo sư Paulsen nói rằng: “Giờ đây, nhóm nghiên cứu đã có một phương pháp luận khoa học để chế tạo nên những máy tính có khả năng thực hiện các phép tính đơn giản mà không cần đến chip điện tử hay nguồn điện”.

Những phát hiện chính từ nghiên cứu bao gồm
– Máy tính cơ học có thể thực hiện các phép toán đơn giản mà không cần chip xử lý hay nguồn điện.
– Thay vì dùng điện, máy tính cơ học có khả năng tự thu nhận năng lượng vận hành trực tiếp từ lực tác động vật lý.
– Thử nghiệm thiết kế chứng minh máy tính cơ học hoàn toàn có thể trở thành giải pháp thay thế khả thi cho máy tính truyền thống trong các môi trường phức tạp, như nhiệt độ khắc nghiệt hoặc tiếp xúc với hóa chất ăn mòn, nơi chỉ yêu cầu các phép toán ở mức độ đơn giản.

Được phát triển bởi nhóm nghiên cứu của Phó Giáo sư Paulsen, máy tính cơ học có khả năng đếm đến ba

Phó Giáo sư Paulsen nói tiếp: “Kết quả nghiên cứu của nhóm là một bước tiến hướng tới việc thiết kế những loại vật liệu có thể tự cảm nhận môi trường, đưa ra quyết định và phản hồi lại. Thường được gọi là vật liệu thông minh (smart materials), những gì nhóm khám phá được có thể giúp cải thiện chất lượng cuộc sống của con người nhờ vào các bộ phận chi giả nhạy bén hơn hoặc các gian phòng tương tác xúc giác (tactile room) (*).”
(*) Tactile room: là một không gian được thiết kế để kích thích hoặc hỗ trợ cảm nhận xúc giác – tức các cảm giác thông qua chạm, sờ, áp lực, rung động và kết cấu bề mặt. Tactile room thường dùng để hỗ trợ trẻ em và người có nhu cầu đặc biệt (giáo dục, trị liệu, …) hoặc ứng dụng làm không gian thư giãn/ trải nghiệm đa giác quan.

Phó Giáo sư Paulsen khuyến nghị các nghiên cứu trong tương lai về máy tính cơ học nên tập trung vào việc làm rõ các giới hạn cũng như khả năng mở rộng quy mô của chúng. Dưới sự dẫn dắt của ông, các sinh viên tại đại học St. Olaf đã thử nghiệm trạng thái của một rotor sẽ ảnh hưởng thế nào đến sự tương tác với rotor thứ hai, và tiềm năng là rotor thứ ba. Nghiên cứu này sẽ tiếp tục được triển khai trong thời gian sắp tới, tạo cơ hội cho các sinh viên tham gia thông qua chương trình “Collaborative undergraduate research and inquiry” (CURI) của trường.

Kết quả của nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí khoa học Nature Communications.

Để xem các tin bài khác về “Máy tính cơ học”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Electronics Online