Setún

El proyecto Setun fue iniciado por Sergei Sobolev con el fin de desarrollar una pequeña computadora para su uso en la Universidad Estatal de Moscú , luego de que la transferencia prevista de la computadora M-2 a la universidad se cancelara en 1953. En 1956, organizó una serie de seminarios para analizar las desventajas de las computadoras existentes y diversos planes para su implementación técnica. En estas reuniones participaron representantes de la Universidad Estatal de Moscú, el Instituto de Energía Atómica y otros institutos de la Academia de Ciencias. Entre los asistentes destacados se encontraban Shura-Bura, Konstantin Adolfovich Semendaev y Zhogolev. En uno de estos seminarios, el 23 de abril de 1956, Nikolay Petrovich Brusentsov fue nombrado diseñador ejecutivo y supervisor del proyecto. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

En aquel momento, Brusentsov era licenciado (equivalente a un máster, véase Educación en Rusia , modelo tradicional) por la Universidad Estatal de Moscú, y se había graduado en el Instituto de Energía de Moscú . Antes de nombrarlo diseñador ejecutivo del ordenador Setun, Sobolev lo trasladó al departamento de Mecánica y Matemáticas y lo envió al laboratorio de Gutenmakher en el Instituto de Mecánica de Precisión para que adquiriera experiencia relevante. Para Brusentsov, esta experiencia fue invaluable. En el laboratorio, tuvo acceso a los ordenadores y a su documentación de apoyo, que Brusentsov consideró "técnicamente deficiente". Entonces, Brusentsov decidió utilizar un sistema de numeración ternario.

Sobolev continuó apoyando el proyecto tanto buscando asistentes como participando en las discusiones. En 1956, Brusentsov comenzó el diseño con cuatro ingenieros y cinco técnicos, además de él mismo. Todo el equipo trabajaba en una sala de 60 metros cuadrados con mesas de laboratorio, donde diseñaban y ensamblaban la máquina a mano. Zhogolev trabajaba como programador principal y, junto con él, Brusentsov desarrolló la arquitectura informática de Setun. En 1958, el equipo creció a 20 personas y se ensambló el primer modelo de la computadora Setun. El nombre Setun proviene de un río cercano a la universidad. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Tras la construcción del primer modelo de Setun, el Consejo de Ministros soviético ordenó a la Fábrica de Máquinas Matemáticas de Kazán la producción en masa de los ordenadores Setun. Sin embargo, la dirección de la planta de Kazán no estaba interesada en la producción a gran escala. El segundo modelo fabricado fue devuelto porque los gerentes y funcionarios de la planta sostenían que el ordenador aún no era fiable. El equipo se vio obligado a realizar ajustes manuales en el segundo modelo. El 30 de noviembre de 1961, el director de la fábrica de Kazán se vio forzado a firmar un acta que puso fin a los intentos de detener la producción del ordenador Setun. A partir de entonces, se produjeron entre 15 y 20 ordenadores al año hasta 1965, cuando la planta se negó a continuar la producción debido al bajo precio de venta del ordenador.

Aunque Setun despertó un gran interés en el extranjero, el Ministerio de Comercio Exterior nunca llegó a completar los pedidos recibidos. Solo se fabricaron 50 computadoras Setun, 30 de las cuales se utilizaron en instituciones de educación superior dentro de la Unión Soviética. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Entre 1961 y 1968, Brusentsov y Zhogolev desarrollaron Setun-70, la siguiente generación de la computadora Setun con una nueva arquitectura. Fue diseñada para el desarrollo de software eficaz, en el que el sistema ternario desempeñó un papel clave. Tanto las direcciones como las operaciones se expresan en sílabas, donde la longitud de cada sílaba equivale a 6 trits (aproximadamente 9,5 bits). Las expresiones algebraicas de operandos por sílabas reemplazan las instrucciones como palabras del diseño tradicional, ya que el conjunto de instrucciones se actualiza para permitir una mayor variabilidad en la longitud de los operandos. ^{[ 5 ]} El álgebra se complementa con operaciones de prueba, control y entrada/salida. El usuario puede agregar operaciones por sí mismo sin reducir el rendimiento de la computadora, lo que proporciona las condiciones ideales para la programación estructurada. Brusentsov afirmó que el tiempo de programación en Setun-70 se redujo entre cinco y diez veces con una fiabilidad, claridad, compacidad y velocidad sin precedentes.

El algoritmo de funcionamiento de Setun-70 se describió exhaustivamente en la versión ampliada de Algol-60 .

El nuevo rector de la universidad consideraba la investigación y el diseño informático de Brusentsov una pseudociencia . Tras el proyecto Setun-70, el laboratorio de Brusentsov fue trasladado del centro de computación de la Universidad Estatal de Moscú a un ático de una residencia estudiantil, y el prototipo original del ordenador Setun fue destruido. El modelo Setun-70 se llevó al nuevo laboratorio del ático y se utilizó como base para el desarrollo del sistema informático educativo Master Work Station.

Brusentsov consideró que el sistema numérico ternario era superior al binario: le permitía crear elementos muy simples y fiables, y solo necesitaba una séptima parte de los elementos que requerían las computadoras de Gutenmakher. Los requisitos de alimentación también se redujeron significativamente, ya que se utilizaban menos varillas magnéticas y diodos. Asimismo, consideró que el sistema de codificación numérica natural empleado en el sistema ternario era superior a la codificación numérica directa, recíproca y suplementaria del sistema binario. Sostuvo que el sistema ternario era superior al binario en la mayoría de los aspectos y publicó varios artículos defendiéndolo entre 1985 y 2014.

La naturaleza simétrica de la lógica ternaria equilibrada permite una representación natural de los números negativos.

El sistema ternario también es más eficiente desde una perspectiva de la teoría de la información . Donald Knuth escribió en su libro El arte de la programación informática que "Quizás las propiedades simétricas y la aritmética simple de este sistema numérico resulten ser bastante importantes algún día", ^{[ 15 ]} señalando que,

La complejidad de los circuitos aritméticos para la aritmética ternaria balanceada no es mucho mayor que la del sistema binario, y un número dado requiere solo${\displaystyle \log _{3}2\approx 63\%}$tantas posiciones de dígitos para su representación." ^{[ 15 ]}

En el artículo «Las perspectivas de la lógica multivaluada: una visión tecnológica y de aplicaciones » , Kenneth C. Smith argumentó que la lógica multivaluada es una solución al problema de interconexión en los sistemas digitales. ^{[ 16 ]} En particular, Douglas W. Jones sugiere que el sistema ternario reducirá el número de cables de interconexión en un 36 %. ^{[ 17 ]}

Douglas W. Jones realizó una serie de cálculos y algoritmos de diseño de sistemas ternarios en su página web bajo el nombre de The Ternary Manifesto , incluyendo suma, multiplicación y división ternarias rápidas. Resulta que gran parte de la mejora en la eficiencia de la interconexión y la representación de dígitos se compensa con la necesidad de más compuertas en los cálculos. Por ejemplo, la suma ternaria, si bien alcanza la misma velocidad de cálculo que la suma binaria, requiere un 62 % más de lógica. ^{[ 17 ]}

Mientras tanto, muchos han sugerido que los circuitos ternarios son difíciles de desarrollar, especialmente cuando la mayoría de los flujos digitales modernos son binarios. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

En el artículo " Comparación de circuitos integrados binarios y multivaluados según los criterios VLSI", escrito por Daniel Etiemble y Michel Israël, los autores compararon circuitos integrados binarios y multivaluados examinando su rendimiento en detalle y descubrieron que, si bien el diseño de circuitos multivaluados es válido y útil, no han superado a los circuitos binarios. En la conclusión escribieron que ^{[ 18 ]}

Los circuitos multivaluados y los circuitos bivaluados no deben considerarse competidores. Si se los considera como tales, entonces los circuitos bivaluados ya han ganado.