ساخت نخستين كامپيوتر خرچنگی جهان

محققان ژاپني با الگوبرداری از رفتار دفاعی خرچنگ سرباز، موفق به طراحي و ساخت رايانه خرچنگی شدند.

گيت‌های منطقی (logic gate) اساسی ترين اجزای يك رايانه آنالوگ محسوب مي‌شوند. برق و ميكرو مدارها تنها راه طراحی يك رايانه نيستند و در حقيقت رايانه‌های الكترونيكی يك ابداع نسبتا تازه محسوب مي‌شوند.

نخستين رايانه‌هاي واقعي در قرن نوزده و اوايل قرن بيستم از چرخ دنده ساخته شدند، اما محققان دانشگاه كوبه ژاپن براي نخستين بار رايانه خرچنگي طراحي كردند!

خرچنگ‌هاي سرباز (Mictyris longicarpus) كه در سواحل استراليا زندگي مي‌كنند، به تنهايي موجودات ترسويي هستند، اما زمان بروز خطر بصورت گروه‌هاي چند صد تايي درمي‌آيند كه در يك خط مستقيم و در كنار هم حركت مي‌كنند. اين شيوه قابل پيش‌بيني حركت، كليد طراحي رايانه خرچنگي شده است.

وقتي دو دسته از خرچنگ هاي سرباز با يكديگر برخورد مي كنند، اين حركت مانند برخورد يك جفت توپ بيليارد به هم است. زماني كه دو توپ در يك زاويه با هم برخورد كنند، حالت ارتجاعي آنها را به دو جهت مخالف پرتاب مي‌كند كه اين حالت يك مكانيك نيوتوني قابل پيش بيني است.

طراحان، دو گروه از خرچنگ‌ها را در يك ماز ساده قرار دادند. زماني كه دو گروه خرچنگ با يكديگر برخورد كردند، اين حالت مشابه برخورد دو توپ خاكي و باعث تشكيل يك گروه بزرگتر شد. تا زماني كه گروه‌ها در يك جهت حركت كردند، امكان برخورد با يكديگر وجود نداشته و گيت OR با يك پايه خروجي تشكيل شد.

محققان يك ماز ديگر به شكل X‌ با پنج پايه خروجي عمودي در مركز طراحي كردند. زمانيكه يك گروه خرچنگ بصورت مستقيم در مركز رها شدند، به پايه مخالف X‌ رسيدند و اگر دو گروه در مركز پايه X با يكديگر برخورد مي‌كردند، گيت AND‌ ايجاد مي‌شد.

با طراحي اين دو گيت منطقي خرچنگي، به لحاظ تئوري، امكان ساخت گيت‌هاي منطقي پيچيده‌تر و ساخت يك رايانه كامل امكانپذير شد.