अनाकार कंप्यूटिंग (अमोरफोस कंप्यूटिंग)

अनाकार कंप्यूटिंग कम्प्यूटेशनल सिस्टम को संदर्भित करता है जो बहुत बड़ी संख्या में समान, समानांतर प्रोसेसर का उपयोग करता है जिनमें से प्रत्येक में सीमित कम्प्यूटेशनल क्षमता और स्थानीय इंटरैक्शन होते हैं। एमोर्फस कम्प्यूटिंग शब्द 1996 में एमआईटी में एमॉर्फस कम्प्यूटिंग मेनिफेस्टो नामक एक पेपर में गढ़ा गया था। एबेलसन, नाइट, सुस्मान, एट अल द्वारा।

स्वाभाविक रूप से होने वाली अनाकार संगणनाओं के उदाहरण कई क्षेत्रों में पाए जा सकते हैं, जैसे: विकासात्मक जीव विज्ञान (एकल कोशिका से बहुकोशिकीय जीवों का विकास), आणविक जीव विज्ञान (उप-सेलुलर डिब्बों और इंट्रा-सेल सिग्नलिंग का संगठन), तंत्रिका नेटवर्क, और केमिकल इंजीनियरिंग (गैर-संतुलन प्रणाली) कुछ नाम हैं। अक्रिस्टलीय संगणना का अध्ययन हार्डवेयर अज्ञेयवादी है—यह भौतिक सब्सट्रेट (जैविक, इलेक्ट्रॉनिक, नैनोटेक, आदि) से संबंधित नहीं है, बल्कि मौजूदा प्राकृतिक उदाहरणों को समझने के लक्ष्य के साथ सार के रूप में अनाकार एल्गोरिदम के लक्षण वर्णन के साथ है। और इंजीनियरिंग उपन्यास सिस्टम।

अक्रिस्टलीय कंप्यूटरों में निम्न में से कई गुण होते हैं:

• निरर्थक, संभावित रूप से दोषपूर्ण, बड़े पैमाने पर समानांतर उपकरणों द्वारा कार्यान्वित।
• सीमित मेमोरी और कम्प्यूटेशनल क्षमताओं वाले डिवाइस।
• उपकरण अतुल्यकालिक होने के नाते।
• ऐसे उपकरण जिनके स्थान का कोई प्राथमिकता ज्ञान नहीं है।
• उपकरण केवल स्थानीय रूप से संचार करते हैं।
• आकस्मिक या स्व-संगठनात्मक व्यवहार प्रदर्शित करें (पैटर्न या एक व्यक्तिगत डिवाइस से बड़ा राज्य)।
• दोष-सहिष्णु, विशेष रूप से कभी-कभी विकृत डिवाइस या राज्य परेशानी के लिए।

एल्गोरिदम, उपकरण और पैटर्न

(इनमें से कुछ एल्गोरिदम का कोई ज्ञात नाम नहीं है। जहां एक नाम ज्ञात नहीं है, एक वर्णनात्मक नाम दिया गया है।)

• फिकियन संचार। उपकरण संदेशों को उत्पन्न करके संचार करते हैं जो उस माध्यम से फैलते हैं जिसमें उपकरण रहते हैं। संदेश की शक्ति व्युत्क्रम वर्ग नियम का पालन करेगी जैसा कि फ़िक के प्रसार के नियम द्वारा वर्णित है। ऐसे संचार के उदाहरण जैविक और रासायनिक प्रणालियों में आम हैं।
• लिंक विसरित संचार। डिवाइस से डिवाइस तक वायर्ड डाउन लिंक संदेशों को प्रचारित करके डिवाइस संचार करते हैं। फ़िकियन संचार के विपरीत, आवश्यक रूप से एक विसारक माध्यम नहीं है जिसमें उपकरण रहते हैं और इस प्रकार स्थानिक आयाम अप्रासंगिक है और फ़िक का प्रसार का नियम है। फ़िक का नियम लागू नहीं है। उदाहरण इंटरनेट रूटिंग एल्गोरिदम जैसे डिफ्यूजिंग अपडेट एल्गोरिथम में पाए जाते हैं। अनाकार कंप्यूटिंग साहित्य में वर्णित अधिकांश एल्गोरिदम इस तरह के संचार को मानते हैं।
• लहर प्रसार । (रेफरी 1) एक डिवाइस एक एन्कोडेड हॉप-काउंट के साथ एक संदेश का उत्सर्जन करता है। जिन डिवाइसों ने संदेश को पहले नहीं देखा है, वे हॉप काउंट बढ़ाते हैं और फिर से प्रसारण करते हैं। एक लहर माध्यम से फैलती है और पूरे माध्यम में हॉप-काउंट प्रभावी रूप से स्रोत से दूरी ढाल को कूटबद्ध करेगा।
• रैंडम आईडी। प्रत्येक डिवाइस खुद को एक यादृच्छिक आईडी देता है, डुप्लिकेट को रोकने के लिए यादृच्छिक स्थान पर्याप्त रूप से बड़ा होता है।
• ग्रोइंग-पॉइंट प्रोग्राम। (कूरे)। प्रक्रियाएं जो 'ट्रॉपिज्म' (बाहरी उत्तेजनाओं के कारण जीव की गति) के अनुसार उपकरणों के बीच चलती हैं।
• तरंग निर्देशांक। DARPA PPT स्लाइड। लिखा जाना।
• पड़ोस पूछताछ। (नागपाल) एक उपकरण या तो एक पुश या पुल तंत्र द्वारा अपने पड़ोसियों की स्थिति का नमूना लेता है।
• साथियों का दबाव । प्रत्येक उपकरण एक स्थिति को बनाए रखता है और इस स्थिति को अपने पड़ोसियों को बताता है। प्रत्येक डिवाइस यह निर्धारित करने के लिए कुछ मतदान योजना का उपयोग करता है कि राज्य को उसके पड़ोसी राज्य में बदलना है या नहीं। एल्गोरिथम प्रारंभिक वितरण के अनुसार स्थान का विभाजन करता है और क्लस्टरिंग एल्गोरिथम का एक उदाहरण है।
• सेल्फ मेंटेनिंग लाइन। (लॉरेन लॉरेन, क्लेमेंट)। लिंक डिफ्यूसिव कम्युनिकेशन के माध्यम से उपकरणों से ढके विमान पर एक अंत-बिंदु से एक ग्रेडिएंट बनाया जाता है। प्रत्येक डिवाइस को ग्रेडिएंट में इसके मूल्य और उसके पड़ोसी की आईडी के बारे में पता होता है जो कि ग्रेडिएंट की उत्पत्ति के करीब है। विपरीत अंत-बिंदु ढाल का पता लगाता है और अपने निकटतम पड़ोसी को सूचित करता है कि यह एक रेखा का हिस्सा है। यह एक लाइन बनाने वाली ढाल को फैलाता है जो क्षेत्र में व्यवधानों के खिलाफ मजबूत है। (चित्रण की जरूरत है)।
• क्लब गठन। (Coore, Coore ,Nagpal, Weiss)। प्रोसेसर के स्थानीय समूह स्थानीय संचार केंद्र के रूप में कार्य करने के लिए एक नेता का चुनाव करते हैं।
• समन्वय गठन (नागपाल)। त्रिभुज के माध्यम से एक समन्वय प्रणाली बनाने के लिए कई ग्रेडियेंट बनते हैं और उपयोग किए जाते हैं।

शोधकर्ताओं और प्रयोगशालाओं

• हैल एबेलसन, एमआईटी
• याकूब बील, स्नातक छात्र एमआईटी (अक्रिस्टलीय कंप्यूटिंग के लिए उच्च स्तरीय भाषाएं)
• डेनियल कूरे, वेस्ट इंडीज विश्वविद्यालय (ग्रोइंग पॉइंट लैंग्वेज, ट्रॉपिज़्म, बढ़ी इन्वर्टर श्रृंखला)
• निकोलस कॉरेल, कोलोराडो विश्वविद्यालय (रोबोटिक सामग्री)
• टॉम नाइट (वैज्ञानिक), एमआईटी (सिंथेटिक जीव विज्ञान के साथ संगणना)
• राधिका नागपाल, हार्वर्ड (स्व-संगठित प्रणाली)
• जैक बूथ सिम्पसन, एलिंगटन लैब, यूनिवर्सिटी। ऑस्टिन में टेक्सास के। (बैक्टीरियल एज डिटेक्टर)
• गेरी सुस्मान, एमआईटी एआई लैब
• रॉन वीस, एमआईटी (नियम ट्रिगर, माइक्रोबियल कॉलोनी भाषा, कोली पैटर्न गठन)

यह भी देखें

• अपरंपरागत कंप्यूटिंग

दस्तावेज़

1. द एमोर्फस कंप्यूटिंग होम पेज

   MIT AI लैब में कागजात और लिंक का संग्रह

2. अनाकार कंप्यूटिंग (एसीएम का संचार, मई 2000)

   एक समीक्षा लेख जिसमें Coore's Growing Point Language के उदाहरणों के साथ-साथ Weiss के रूल ट्रिगरिंग लैंग्वेज से निर्मित पैटर्न शामिल हैं।

3. स्टोचैस्टिक गड़बड़ी की उपस्थिति में अनाकार कंप्यूटिंग

   असफल घटकों से निपटने के लिए अनाकार कंप्यूटरों की क्षमता की जांच करने वाला एक पेपर।

4. 1998 में DARPA टॉक से अनाकार कंप्यूटिंग स्लाइड

   कार्यान्वयन के लिए विचारों और प्रस्तावों का अवलोकन

5. 2002 नासा व्याख्यान से अनाकार और सेलुलर कंप्यूटिंग पीपीटी

   पीपीटी प्रारूप में लगभग उपरोक्त जैसा ही

6. इंफ्रास्ट्रक्चर फॉर इंजीनियर्ड इमर्जेंस ऑन सेंसर/एक्चुएटर नेटवर्क, बील और बछराच, 2006।

   एक अनाकार कंप्यूटिंग भाषा जिसे प्रोटो कहा जाता है।

7. सेल्फ रिपेयरिंग टोपोलॉजिकल पैटर्न क्लेमेंट, नागपाल।

   स्व-मरम्मत और स्व-रखरखाव लाइन के लिए एल्गोरिदम।

8. अक्रिस्टलीय तुल्यकालन के मजबूत तरीके, जोशुआ ग्रोचो

   ग्लोबल टेम्पोरल सिंक्रोनाइज़ेशन को प्रेरित करने के तरीके।

9. प्रोग्रामेबल सेल्फ-असेंबली: बायोलॉजिकली-इंस्पायर्ड लोकल इंटरैक्शन और ओरिगेमी मैथमैटिक्स का इस्तेमाल करके ग्लोबल शेप बनाना और ai.mit.edu/projects/amorphous/Progmat/talk/img0.htm एसोसिएटेड स्लाइड्स नागपाल पीएचडी थीसिस

   ओरिगेमी जैसी मुड़ी हुई संरचना के उच्च-स्तरीय विवरण से स्थानीय-इंटरैक्शन निर्देशों को संकलित करने के लिए एक भाषा।

10. एक प्रोग्राम योग्य सामग्री की ओर, नागपाल /कार्यक्रम/थीसिस/पुरानी-वार्ता/संबंधित स्लाइड

    पिछले पेपर के समान रूपरेखा

11. अनाकार कंप्यूटिंग में सेल्फ-हीलिंग स्ट्रक्चर्स जकर

    जैविक पुनर्जनन से प्रेरित टोपोलॉजी का पता लगाने और बनाए रखने के तरीके।

12. अनाकार मशीनों पर लचीला सीरियल निष्पादन, सदरलैंड मास्टर की थीसिस

    अक्रिस्टलीय कंप्यूटरों पर क्रमिक प्रक्रियाओं को चलाने के लिए एक भाषा

13. प्रतिमान एक अनाकार कंप्यूटर में संरचना के लिए, 1997 Coore , नागपाल, वीस

    अनाकार कंप्यूटरों में पदानुक्रमित क्रम बनाने की तकनीकें।

14. एक अनाकार पर स्थानीय सूचना से वैश्विक समन्वय प्रणाली का आयोजन कंप्यूटर, 1999 नागपाल।

    ग्रेडिएंट फॉर्मेशन द्वारा समन्वय प्रणाली बनाने की तकनीक और सटीक सीमा का विश्लेषण।

15. अनाकार कंप्यूटिंग: उदाहरण, गणित और सिद्धांत, 2013 डब्ल्यू रिचर्ड स्टार्क।

    यह पेपर लगभग 20 उदाहरण प्रस्तुत करता है जो सरल से जटिल तक अलग-अलग होते हैं, मानक गणितीय उपकरण का उपयोग प्रमेयों को साबित करने और अपेक्षित व्यवहार की गणना करने के लिए किया जाता है, चार प्रोग्रामिंग शैलियों की पहचान की जाती है और उनका पता लगाया जाता है, तीन अगणनीय परिणाम सिद्ध होते हैं, और एक जटिल, गतिशील की कम्प्यूटेशनल नींव खुफिया तंत्र का खाका खींचा गया है।

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