Czy każdy program można wdrożyć mechanicznie?

Czy można zbudować mechaniczną implementację powiedzmy Microsoft Word w jednym celu (bez Turinga)? Czy można wdrożyć takie rzeczy jak iteratory, funkcje pierwszego rzędu, całą gamę technik programowania? Czy koła zębate i inne części mechaniczne mogą reprezentować struktury danych, a nawet obiekty programu? Czy w pewnym momencie wymaga to zbudowania maszyny ogólnego przeznaczenia równoważnej Turingowi, czy też każda funkcja, zmienna itp. Może mieć swoją własną unikalną konstrukcję mechaniczną w postaci kół zamachowych i / lub kół zębatych, zapadek, co masz? Podsumowując, zastanawiam się, czy jakieś oprogramowanie na standardowym komputerze mogłoby zostać skompilowane do mechanicznego planu.

Tak to jest. Oto jak to zrobić:

Możesz skompilować w zasadzie dowolny program, który lubisz układać. Zobacz na przykład pracę Dana Ghicy i jego współpracowników nad Geometry of Synthesis, która pokazuje, jak kompilować programy w obwody.

1. Dan R. Ghica. Geometria syntezy: ustrukturyzowane podejście do projektowania VLSI
2. Dan R. Ghica, Alex Smith. Geometria syntezy II: od gier do obwodów niewrażliwych na opóźnienia
3. Dan R. Ghica, Alex Smith. Geometria syntezy III: Zarządzanie zasobami poprzez wnioskowanie na podstawie typu.
4. Dan R. Ghica, Alex Smith, Satnam Singh. Geometria syntezy IV: kompilacja rekurencji afinicznej w sprzęcie statycznym.

Następnie obwody ponownie pojawiają się w inżynierii. John Baez podaje obszerną tabelę analogii pojęć i opracowuje wiele powiązań w Finds tego tygodnia 288-296. Tak więc schematy połączeń generowane przez kompilatora Dana mogą być tworzone jako systemy mechaniczne lub hydrauliczne, jeśli naprawdę tego chcesz!

╔══════════════════════════════════════════════════════════════╗
║                 displacement  flow      momentum     effort  ║
╠══════════════════════════════════════════════════════════════╣
║ Mechanics      position      velocity  momentum     force    ║
║ (translation)                                                ║
║                                                              ║
║ Mechanics      angle         angular   angular      torque   ║
║ (rotation)                   velocity  momentum              ║
║                                                              ║
║ Electronics    charge        current   flux         voltage  ║
║                                        linkage               ║
║                                                              ║
║ Hydraulics     volume        flow      pressure     pressure ║
║                                        momentum              ║
╚══════════════════════════════════════════════════════════════╝

1. http://math.ucr.edu/home/baez/week288.html
2. http://math.ucr.edu/home/baez/week289.html
3. http://math.ucr.edu/home/baez/week290.html
4. http://math.ucr.edu/home/baez/week291.html
5. http://math.ucr.edu/home/baez/week294.html
6. http://math.ucr.edu/home/baez/week296.html

Praktycznym tego przykładem jest komputer Kółko i krzyżyk wykonany z Tinker Toys w Boston Science Museum (pierwotnie wykonany przez zespół studentów MIT). Oczywiście jest to o wiele prostsze niż Microsoft Word.

Oto artykuł z 1989 roku opublikowany przez Scientific American.

Były też maszyny Turinga wykonane z legosu (to trochę oszukuje, ponieważ do poruszania się wykorzystuje prąd - rzeczywiście komputer - ale myślę, że projekt mógłby zostać zmodyfikowany, aby tego uniknąć) złom i więcej.

Próbując odnieść się konkretnie do przykładu tworzenia edytora sprzętowego, powstał wczesny eksperymentalny komputer, który zaimplementował zarówno system operacyjny, jak i edytor całkowicie sprzętowo. Później edytor został zastąpiony oprogramowaniem, co znacznie zmniejszyło potrzebny sprzęt. Zostało to opisane w książce o architekturze i historii komputerów. Niestety zapomniałem nazwy i nie znalazłem słów kluczowych, aby wyśledzić oryginalne źródło.