Шкивы как логические ворота

Вы были бы удивлены, узнав о различных вещах, которые можно использовать для реализации логики — крабах, слизистой плесени, каплях воды, а теперь и о шкивах. Кто-нибудь хочет построить механический компьютер с использованием шкивов?

Принципы логики могут быть реализованы во многих системах, что позволяет понять, насколько они универсальны. Все, что вам нужно, это что-то, что принимает вход и производит противоположный выход — вентиль НЕ; что-то, что принимает два входа и производит выход, когда любой из входов активен — логический элемент ИЛИ; и что-то, что принимает два входа и производит выход только тогда, когда оба входа активны — вентиль И.

Когда у вас есть И, ИЛИ и НЕ, вы можете построить любой другой логический вентиль, который вам нужен. Они составляют универсальную основу логики. Вы можете даже лучше — одиночный NAND, то есть вентиль NOT AND, универсален. Да, вы можете создать любой другой логический вентиль, просто объединив вентили NAND.

Это звучит мощно, но вы также должны помнить, что вы можете использовать логические вентили для создания полностью функционирующего компьютера.

Все, что вам нужно для сборки компьютера, — это множество ворот NAND.

Теперь взгляните на видео, где Алекс Горищек демонстрирует, как набор канатов и шкивов можно использовать для реализации основных ворот. Чтобы понять, что происходит, обратите внимание, что двоичные значения соответствуют нулю или единице, как написано на доске, то есть вверх — 1, а вниз — 0. Например, вы сразу получаете ворота НЕ с одним куском веревки. Когда один конец поднят, другой опущен, и наоборот — это инвертор.

Конечно, действительно не было необходимости переходить к более сложным и менее распространенным воротам, поскольку, как только вы показали, что можете построить НЕ, ИЛИ и И, ваша работа сделана. Фактически, мы могли просто остановиться после логического элемента NAND или XOR, оба из которых универсальны. Но есть восхищение видеть, как на самом деле можно собрать эти механические приспособления.

Есть практическое применение?

Сомнительно, что стоит пытаться построить компьютер на основе шкива, но вы можете представить, что можете использовать ту же идею для реализации логических блокировок в игре. Подъемный мост открывается только тогда, когда натянута правильная комбинация канатов.

Любые другие идеи приняты с благодарностью.

У Алекса также есть страница на Amazon, где он перечисляет все детали, необходимые для создания логического элемента на основе шкива.

Моя единственная реальная жалоба — почему шахматная доска пострадала при создании этого видео ?!