可逆計(jì)算模型的通用性設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、可逆計(jì)算是在研究邏輯計(jì)算過程中的能量損耗的過程中被發(fā)現(xiàn)的。Landauer[3]發(fā)現(xiàn)了計(jì)算過程中的能量消耗與計(jì)算的可逆性有著必然的聯(lián)系，而計(jì)算的可逆性恰好能夠保證計(jì)算過程的零能耗。從此，能夠根據(jù)每步結(jié)果確定輸入的可逆計(jì)算被提出得到廣泛研究。如今，更大的超級計(jì)算機(jī)和更小的迷你芯片成為技術(shù)發(fā)展趨勢，計(jì)算過程產(chǎn)生的熱不可避免的制約著這些技術(shù)的發(fā)展。因此，可逆計(jì)算的發(fā)展和突破有著重要的意義和價(jià)值。
　　本文提出一種利用可逆邏輯元件構(gòu)造可逆

2、計(jì)算模型（可逆圖靈機(jī)或者可逆時(shí)序機(jī)等等）的通用性方法。利用該方法構(gòu)成的可逆計(jì)算模型或可逆電路將能工作在異步的條件之下。一直以來，因?yàn)楫惒接?jì)算過程中的事件發(fā)生的不確定性無法在可逆計(jì)算的“確定性回溯”系統(tǒng)中進(jìn)行構(gòu)造[16]，可逆計(jì)算要在異步計(jì)算系統(tǒng)里面來定義變的非常困難[5]。而利用本文提出的方法構(gòu)造的可逆計(jì)算電路中，信號運(yùn)行在沒有時(shí)鐘參與的異步的環(huán)境中。從而我們在理論上給出了在異步系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)可逆計(jì)算的可能性。
　　同時(shí)，本文提出的方