混沌计算
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混沌计算概述
在理论计算机科学中，混沌计算是指使用混沌系统进行计算的想法。特别是，可以使混沌系统产生所有类型的逻辑门，并进一步允许它们相互变形。
混沌计算的引言
混沌系统产生大量的行为模式，并且是不规则的，因为它们在这些模式之间切换。它们表现出对初始条件的敏感性，在实践中，这意味着混沌系统可以在各种模式之间快速切换。现代数字计算机基于数字逻辑运算进行计算，在最底层实现为逻辑门。基本上有七个基本的逻辑功能以逻辑门的形式实现。AND,OR,NOT,NAND,NOR,XOR和XNOR。混沌变形逻辑门由一个通用的非线性电路组成，它表现出混沌的动态，产生各种模式。一个控制机制被用来选择对应于不同逻辑门的模式。对初始条件的敏感性被用来在不同的模式之间进行极快的切换（远低于一个计算机时钟周期）。
混沌变形
作为混沌变形工作的一个例子，考虑一个被称为逻辑图的通用混沌系统。这种非线性地图的混沌行为被研究得非常透彻，其函数表示为：。在这种情况下，当r>~3.57……时，x的值是混沌的，当人们迭代n的值时，x的值在不同的模式之间迅速切换。一个简单的阈值控制器可以控制或引导混沌图或系统产生许多模式中的一种。该控制器基本上在地图上设置了一个阈值，如果地图的迭代（混沌更新）中x的值高于给定的阈值x*，那么输出对应的是1，否则对应的是0。
由于系统是混沌的，我们就可以在各种门（模式）之间进行指数级的快速切换。ChaoGateChaoGate是由WilliamDitto,SudeshnaSinha和K.Murali开发的混沌变形逻辑门的实现。Chaologix公司已经展示了一台由ChaoGate晶格组成的混沌计算机。
混沌计算的研究
最近的研究表明，通过引入基于动态的故障检测方法，混沌计算机可以在容错应用中被聘用。此外，还证明了可以利用单个ChaoGate中的多维动态状态来实现并行混沌计算，作为一个例子，这种并行结构可以通过一个ChaoGate构建一个类似于SR的存储器元件。另一个例子是，已经证明任何逻辑函数都可以直接由一个ChaoGate构建。混沌允许在诸如大气、心跳、流体、地震学、冶金学、生理学或股票市场行为等不同系统中发现秩序。