„Sétuň“ počítač postavený na báze ternárnej logiky

MOSKVA – „Sétuň“ je malý počítač založený na ternárnej logike, ktorý bol vyvinutý v Počítačovom centre Moskovskej štátnej univerzity M. V. Lomonosova v roku 1959.

Na titulnej fotografii Sétuň, autor Štátne vydavateľstvo ZSSR „Sputnik“.

Trojhodnotová logika (trojvýznamová logika alebo trojhodnotová logika) je typ viachodnotovej logiky, ktorý navrhol Jan Lukasiewicz v roku 1920. Trojhodnotová logika je historicky prvou  viachodnotovou logikou a je najjednoduchším rozšírením dvojhodnotovej logiky.

Jan Łukasiewicz (1878 – 1956) bol poľský logik a matematik, člen Poľskej akadémie vied (1937), jeden z hlavných predstaviteľov ľvovsko-varšavskej školy.

Jan Łukasiewicz. Fotografia: Ilustrowany Kurier Codzienny, 1935.

Lukasiewicz vytvoril prvý systém viachodnotovej logiky – trojhodnotovú logiku výrokov (1920). Ako tretiu logickú hodnotu výroku zaviedol hodnotu vyjadrenú slovami „pravdepodobný“, „neutrálny“. O každom výroku v Lukasiewiczovom systéme môžeme povedať: je buď pravdivý (1), nepravdivý (0), alebo neutrálny (1/2). To sa stalo možné vďaka tomu, že Lukasiewicz ako jeden z prvých vyslovil tézu, že je možné skonštruovať logické kalkule, v ktorých neplatí princíp konzistencie. Na základe trojhodnotovej logiky Lukasiewicz skonštruoval systém modálnej logiky, v ktorom sa popri štúdiu logických operácií na tvrdeniach (tvrdeniach a negáciách) študujú aj tzv. modálne tvrdenia (silné a slabé tvrdenia a negácie).

V roku 1954 Lukasiewicz vypracoval štvorhodnotový systém logiky a potom nekonečne hodnotové (n-hodnotové) logické systémy, v ktorých je množina pravdivostných hodnôt spočítateľne nekonečná alebo má silu kontinua (množiny). Ako pravdivostné hodnoty vystupujú racionálne čísla z intervalu (0, 1). Lukasiewiczove modely nekonečne hodnotových logík sú ním vyvinuté algebry.

Vedúcim projektu počítača Sétuň bol Nikolaj Petrovič Brusencov (1925 — 2014) , hlavnými vývojármi boli Jevgenij Andreevič Žogoľov (1930—2003), V. V. Verigin, S. P. Maslov a A. M. Tišulina. Vývoj stroja inicioval a realizoval za aktívnej účasti sovietskeho matematika S. L. Soboleva. Sergej Lvovič Sobolev (1908 – 1989) bol sovietsky matematik, ktorý sa zaoberal matematickou analýzou a parciálnymi diferenciálnymi rovnicami. Akademik Akadémie vied ZSSR (1939).

Nikolaj Petrovič Brusencov. Fotografia: Nadir Čanyšev. 2019.

Kazaňský závod matematických strojov vyrobil do roku 1965 46 počítačov Setun, z ktorých 30 sa používalo na univerzitách ZSSR.

Prvky

Na základe Gutenmacherovho binárneho feritodiódového článku, ktorý je elektromagnetickým bezkontaktným relé na magnetických zosilňovačoch transformátorového typu, N. P. Brusencov vyvinul ternárny feritodiódový článok, ktorý pracoval v dvojbitovom ternárnom kóde, to znamená, že jeden trit bol zaznamenaný dvoma binárnymi číslicami, štvrtý stav dvoch binárnych číslic sa nepoužíval. Stav každej číslice na ovládacom paneli sa zobrazoval pomocou dvoch svetiel, štvrtá kombinácia (1, 1) sa nepoužívala.

2-bitové binárne kódované ternárne číslice (2B BCT reprezentácia, „dvojvodičová“) s použitím všetkých 4 kódov zo 4 možných (2 zo 4 kódov kódujú rovnakú ternárnu číslicu z 3).

(0, 0) – „0“
(1, 1) – „0“
(0, 1) – „-1“
(1, 0) – „+1“

Lev Izrailevič Gutenmacher (1908 – 1981) bol sovietsky matematik a kybernetik, špecialista na elektrické modelovanie, jeden z priekopníkov vývoja elektronickej počítačovej techniky v ZSSR.

Trit

Trit je jednotka merania informácie, obdoba bajtu v počítačoch s trojčlennou logikou.

Trit sa skladá z niekoľkých tritov. Trit zložený z troch tritov obsahuje 27 (=3 na 3) {\displaystyle =3^{3}}) hodnôt.

Tryt je minimálna priamo adresovateľná jednotka hlavnej pamäte malého počítača Setuni-70 na ternárnej logike.

Jeden Trit v Setuni-70 pozostával zo 6 tritov (takmer 9,51 bitov) a bol interpretovaný ako celé číslo so znamienkom v rozsahu od -364 do 364. Trit počítača Setun bol dostatočne veľký na to, aby zakódoval napríklad cyriliku a latinku vrátane veľkých a malých písmen, číslic, matematických a servisných znakov.

Trit je minimálna priamo adresovateľná jednotka hlavnej pamäte Brusentsovho Setuni-70. Trite sa rovná 6 tritom (takmer 9,51 bitov). V Setuni-70 sa interpretuje ako celé číslo so znamienkom v rozsahu od -364 do 364. Trite je dostatočne veľký na zakódovanie napríklad abecedy obsahujúcej cyriliku a latinku (vrátane veľkých a malých písmen), číslic, matematických a servisných znakov. Trit môže obsahovať celé číslo zložené z deviatich aj dvadsiatich číslic.

Technické charakteristiky

Taktová frekvencia procesora je 200 kHz.
ALU je sekvenčná.
Spracúvané čísla: s pevnou desatinnou čiarkou; rozsahy reprezentovateľných hodnôt sú 3-16 ⩽ |x| < 1/2 – 32 a 3-7 ⩽ |x| < 1/2 – 32.
Výkon je 4500 op/s.
RAM na feritových jadrách – 162 deväťbitových buniek, čas obehu – 45 µs.
RAM – magnetický bubon s kapacitou 3888 deväťmiestnych buniek, rýchlosť otáčania – 6000 otáčok za minútu, čas cirkulácie – 7,5 ms pre zónové spracovanie (skupiny 54 deväťmiestnych buniek).
Spotreba energie je 2,5 kW.
Vstupné zariadenie: elektromechanické, 7 znakov za sekundu; fotoelektrické, 800 znakov za sekundu, perforovaný papier s päťpolohovou páskou.
Výstupné zariadenie: ďalekopis, 7 znakov za sekundu (tlačí a perforuje súčasne).
Základňa prvkov: magnetické zosilňovače (3500 ks), tranzistory (330 ks), elektronické trubice (37 ks), elektromagnetické relé (10 ks).
Setun-70 mal komínovú architektúru.

Procesor bol založený na zásobníkovej architektúre a používal POLIZ.

Reverzná poľská notácia (Reverse Polish Notation) je forma zápisu matematických a logických výrazov, v ktorej sú operandy umiestnené pred znakmi operácií. Označuje sa aj ako reverzná poľská notácia, postfixová notácia, Lukasiewiczova neskramblovaná symbolika, poľská inverzná notácia, POLIZ.

Zásobníkový stroj je algoritmus, ktorý vykonáva výpočty pomocou poľskej inverznej notácie.

(Spracované na základe verejne dostupných informácií)

Riadiaci pult osobného počítača Ural. Autor: Panther.