II. ЗА СЪЗДАВАНЕТО НА САМООРГАНИЗИРАЩА СЕ И САМОВЪЗПРОИЗВЕЖДАЩА СЕ МИКРОСХЕМА

СЪС СРЕДСТВА НА НАНОТЕХНОЛОГИЯТА.[1]

Известно е [1], че НИИ МE и НТ «Делта» успешно създават «Нанотехнологичен комплекс – 500» (НК-500), «предназначен за провеждането на нанотехнологични процеси и измерване на характеристики на повърхности. Изпълнението на задачата се постига с използване на пиезоманипулатори от нов тип, съчетаващи голям диапазон на преместване и висока механична якост на конструкцията. Управлението на комплекса чрез сканиране с тунелен микроскоп, литография, спектроскопия, се извършва със специална аналогово-дигитална система с вграден сигнален процесор. В частност, с помощта на НК-500 са създадени, дадените[2] на рис. 1 и 2 елементи на микросхемна електроника – проводник и полеви транзистор.

Рис. 1. Фрагмент от нанопроводник.

Рис. 2. Фрагмент от полеви тран­зистор.

В [2] се предлага комплексът да се използва в частност за създаване на неврочиповове (елементна база на неврокомпютри).

Ние предлагаме, в рамките на концепцията за Отворените системи, да затворим схемата за управление на НК-500 с рекурсивна обратна връзка от страна на произвежданата продукция. Това означава, или да правим промени със средствата на НК-500 в структурата на произвежданата микросхема през дискретни времеви промежутъци («промяна-включване в контура на управлението» – «отново промяна». Или, ако това е възможно технически, микросхемата да се модифицира постоянно в процеса на нейната работа. В случая, ако продукцията на НК-500 е неврокибернетична микросхема или дори клетъчен автомат, това би било напълно реализуемо.

Като клетъчен самовъзпроизвеждащ се автомат би могъл да бъде използван алгоритъма, описан в играта «Живот» на математика от Кембридж, Джон Г. Конуей [3, 4, 5]. В [5, С.315] се поставя следната задача: «Използвайки играта на Конуей, да се моделира машина на Тюринг. Идеята се изразява в това, да се използват «глайдери» (движещи се структури в зададено клетъчно пространство на структура - бел. Я. К.), които да послужат като за единични импулси за съхраняване и предаване на информация, както и за изпълнение на необходимите логически операции, допускани от схемните елементи на реални изчислителни машини. Ако с помощта на играта на Конуей се окаже възможно да се направи молекулярната «машина на Тюринг», веднага възниква въпроса за създаването на «универсален конструктор (т. н. «наноасемблер»), позволяващ да се произвеждат такива машини, които биха могли изцяло да копират или възпроизвеждат сами себе си». Пак там [5, С. 338 – 339], се споменава, че изследвания, направени в Масачузетския университет и от самия Конуей в Кембридж (вж. [6]) доказват, че алгоритъмът на играта «Живот» е необходим и достатъчен за моделирането на машината на Тюринг и на самовъзпроизвеждащи се машини.

Тогава, комплексът НК-500 би могъл да бъде използван само за задаване на първоначалната конфигурация на клетъчния автомат и за внасяне на корекции по време на работата му. (Рис. 3 илюстрира нагледно възможностите на НК-500 за създаване на «клетъчно пространство»).

Рис. 3. Фрагмент от информационен масив.

Съвременните научни проблеми, свързани с клетъчните автомати и самоорганизиращите се системи могат да се обсъждат на WWW-site of  Internet [7]. Компютърната програма за моделирането на играта «Живот» ® Windows Life, може да бъде любезно предоставена от © Jean MICHEL (22, rue de Wattignies 75012 PARIS FRANCE), [8].

Бихме искали да подчертаем, че за получаването на самоорганизираща се система е достатъчно да се вземат под внимание принципите, посочени в [9, 10]. Ние на свой ред предлагаме един от вариантите за тяхното техническо реализиране.

ЛИТЕРАТУРА.

1. НаноТехнологический Комплекс НК-500. НИИ МЭ и НТ «Дельта». (Рекламный проспект.) //Материалы Третьей Всероссийской конференции «Нейрокомпьютеры и их применение». (Выставка-демонстрация нейрокомпьютеров.) 12 – 14 февраля 1997 г. — М.: НЦН, 1997.
2. Лускинович П. Н., Фролов В. Д. Нейрокомпьютер. (Секционный доклад.) //Материалы Третьей Всероссийской конференции «Нейрокомпьютеры и их применение». (Секция «Перспективные технологии нейрокомпьютеров».) 12 – 14 февраля 1997 г. — М.: НЦН, 1997.
3. Эйген М., Винклер Р. Игра жизни. — М.: Наука, 1979. С. 52 – 59.
4. Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. — М.: Мир, 1987. С. 192 – 197,  215 – 216.
5. Гарднер М. Крестики – нолики. — М.: Мир, 1988. C. 287 – 323.
6. Berlecamp Е., Conway J., Guy R. What is Life? In: Winning Ways, v.2, — Academic Press, 1982.
7. 7. http://alife.santafe.edu.
8. 8. E-Mail: Адресът на е-пощата e защитен от спам ботове. Нужен ви е javascript, за да го видите. .
9. Кириллова O. B., Письмак Ю. М. О возможных механизмах образования структуры взаимодейстий в моделях самоорганизующейся критичности. //Материалы Первой Международной конференции по проблемам самоорганизации и управления в сложных коммуникационных пространствах НООТЕХ–97. С.-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН. 19 – 21 июня 1997 г. — Санкт – Петербург: ИИА РАН, 1997.  C. 63.

Шаповалов В. И. Теоретические принципы, лежащие в основе моделирования простейшей самоорганизующейся системы. //Материалы Первой Международной конференции по проблемам самоорганизации и управления в сложных коммуникационных пространствах НООТЕХ–97. С.-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН. 19 – 21 июня 1997 г. — Санкт – Петербург: ИИА РАН, 1997.  C.68.

[1]Корчмарюк Я. И. О создании самоорганизующейся и самовоспроизводящейся микросхемы средствами нанотехнологии. (Тезисы докладов.) //Четвертая Международная конференция «Развитие и применение открытых систем» РАПРОС-97 (Совет по автоматизации научных исследований РАН 27 – 31 октября 1997 г.). – Нижний Новгород: МЦ НТИ, 1997. С.73 – 74.

[2] Снимките и информацията са предоставени любезно от НИИ МЭ и НТ «Дельта» (гр. Москва, 105122, Щелковское шоссе, 2.)