Technologie | Věda | Počítače

Kutil sestrojil unikátní počítač, který pracuje pouze na bázi vody

  • Kutil vytvořil unikátní vodní počítač
  • Jedná se o skvělou ukázku využití analogových technologií pro sestrojení digitálního počítače
  • Součástí systému je i vodní „tranzistor“

Glen Andreson je bývalý designér počítačových čipů, který roky pracoval v Silicon Valley a rozhodl se sestrojit opravdu unikátní stroj - vodní počítač. Celý základní počítačový systém tak pracuje pouze s vodou, díky které se provádí vybrané logické digitální operace.

Jedničky a nuly si lze poměrně snadno představit u prvních mechanických počítačů, kdy se vše točilo kolem ozubených koleček, správně nastavených převodů a propojení. Po mechanických počítačích se velmi rychle přešlo na pevnou konstrukci využívající k přenosu informace elektrony, takže zcela vymizely jakékoli pohyblivé součástky.

Vodní počítač se ale vrací do minulosti a spíše ještě před mechanické období, protože zatímco přesná ozubená kolečka jste jen těžko mohli v dávné minulosti vyrobit, systém nádrží s vodou, které jsou jen „šikovně“ propojené, bylo možné teoreticky vyrobit už od pradávna s naprosto minimálními technologiemi.

Vodní bity

Systém nádrží vody funguje na stejném principu, jako přenos elektronů a skvěle tak prezentuje počítačovou logiku postavenou pouze kolem jedniček a nul. Celá konstrukce je binární sčítačka, která má dva čtyřbitové vstupy a pětibitový výstup.

Tranzistory jsou pak samostatné malé nádržky se čtyřmi otvory, skrze které protéká voda. Jedná se o simulaci elektrod source a drain, vstupu a výstupu. V nádrži je malý míček pro stolní tenis, který je provázkem připevněn k odklopnému malému uzávěru.

Jakmile teče dostatek vody do vstupu nádrže, míček zvedne víko a voda tak protéká mezi „elektrodami“ source a drain. Při absenci vstupu respektive vody do nádrže, nemá co míček nadnášet a tím pádem je přívod v tomto směru uzavřen a voda protéká pouze mezi source a výstupem celé nádrže. Díky tomu tento celý box funguje jako brána NOT.

Ukázka dalších efektů

Jedná se o skvělou ukázku nejen pro děti, ale i pro dospělé. Zatímco děti mohou jednoduše vidět, že třeba bez neustálého přidávání vody do systému prostě „počítač“ nefunguje, lze v přeneseném smyslu vidět i pokročilejší vlastnosti - například úniky vody, které reprezentuji úniky napětí v klasickém tranzistoru.

Právě to je stále větší problém s tím, jak dochází k miniaturizaci, vrstvy jsou stále tenčí a není jednoduché zabránit úniku elektrického napětí. Platí to přitom i při zcela zavřeném stavu, což je skvělé viděti na tomto jednoduchém vodním počítači, kdy mírně protéká voda skrze uzavřený poklop a s vyšším tlakem si lze snadno představit, že bude rovněž unikat více.

Konstrukce rovněž ukazuje i další věci - průměr trubic jako elektrická kapacita, rychlost průtoku vody skrze trubice ovlivňuje rychlost plnění nádrží a tím pádem i rychlost přepínání logických stavů v celém systému a další části, které si u běžného tranzistoru zkrátka neprohlédnete.

Diskuze (10) Další článek: Když vybíráte paměti podle osvětlení, Adata vám jde vstříc. Nové moduly DDR4 svítí na 60 % povrchu

Témata článku: Technologie, Věda, Počítače, Procesory, Čipy, Voda, Tranzistory, Ukázka, Skvělá ukázka, Silicon Valley, Chen, Cheng, Počítač, Míček, Báze, Nádrž, Průtok, Source, Kutil, NOTY, Prut, Tranzistor


Určitě si přečtěte

Apple má šanci definitivně se uzamknout. macOS byl na jeho poměry až příliš otevřený

Apple má šanci definitivně se uzamknout. macOS byl na jeho poměry až příliš otevřený

** Apple, vývojáře i uživatele rozhodně nečekají dva roky prázdnin ** macOS se může uzavřít podobně jako iOS a iPadOS ** Přechod na Arm znamená stopku pro hackintoshe

Lukáš Václavík | 102

Velká datová loupež. Proč mají disky nižší kapacitu, než uvádějí?

Velká datová loupež. Proč mají disky nižší kapacitu, než uvádějí?

** Na disk nikdy neuložíte tolik dat, jak tvrdí výrobce ** Ajťáci si vymysleli vlastní jednotky jako mebibajt ** Zmatky vznikají i kvůli různým výjimkám

Lukáš Václavík | 104

Teachable Machine: Umělá inteligence za pět minut i bez doktorátu z ČVUT

Teachable Machine: Umělá inteligence za pět minut i bez doktorátu z ČVUT

** Pochopit techniky a principy A.I. je složité ** Ale nebojte, jde to i bez doktorátu z IT a matematiky ** Vyzkoušíme generátor neuronových sítí od Googlu

Jakub Čížek | 10

Otestovali jsme nový Apple MacBook Air. S retinou a nižší cenou

Otestovali jsme nový Apple MacBook Air. S retinou a nižší cenou

** Test MacBooku Air v provedení pro rok 2020 ** Cenově dostupný notebook překvapí výkonem ** Výborné je celkové zpracování a klávesnice

Martin Miksa | 42