W 1958 roku, w murach Uniwersytetu Moskiewskiego im. Łomonosowa, zespół inżynierów pod kierunkiem Nikołaja Brusiencowa stworzył maszynę, która do dziś uznawana jest za jeden z najbardziej oryginalnych eksperymentów w historii informatyki. Mowa o komputerze Setun, który zamiast standardowego systemu binarnego wykorzystywał system trójkowy – a dokładniej zrównoważony system trójkowy, w którym każda cyfra (nazywana „trytem”) mogła przyjmować wartość -1, 0 lub +1. To rozwiązanie dawało ciekawe możliwości technologiczne i matematyczne, które znacznie wyprzedzały swoje czasy.
Dlaczego system trójkowy?
Większość współczesnych komputerów – zarówno wówczas, jak i dziś – opiera się na systemie binarnym, gdzie wszystko sprowadza się do dwóch stanów: 0 i 1. Jednak Brusiencow uznał, że system trójkowy może być bardziej efektywny i logicznie uporządkowany. Zainspirowany teorią matematyczną oraz względami praktycznymi, zaprojektował maszynę, która operowała w systemie zrównoważonym trójkowym.
W tym systemie każda cyfra (tryt) może mieć trzy wartości: -1, 0 i +1. Pozwala to na bardziej naturalne przedstawianie liczb dodatnich i ujemnych bez konieczności stosowania osobnego bitu znaku. Co więcej, niektóre operacje arytmetyczne są prostsze do zaimplementowania w tym układzie, a struktura logiczna maszyny może być mniej skomplikowana niż w przypadku systemu binarnego.
Jak działała Setun?
Z technicznego punktu widzenia, Setun była maszyną pierwszej generacji, ale zamiast lamp elektronowych używała tranzystorów – co na przełomie lat 50. i 60. było już nowoczesnym podejściem. Jej konstrukcja opierała się na uproszczonych modułach logicznych dostosowanych do obsługi logiki trójkowej. Mimo ograniczeń technologicznych, udało się stworzyć sprawnie działający komputer, który mógł być używany do obliczeń naukowych i edukacyjnych.
Najważniejsze cechy Setun:
- Pamięć ferrytowa, mieszcząca 81 słów (każde po 36 trytów)
- Szybkość operacji porównywalna z innymi maszynami naukowymi tamtego okresu
- Możliwość pracy z językiem programowania wysokiego poziomu, zbliżonym do ALGOL-a
- Architektura logiczna dopasowana do operowania w systemie zrównoważonym trójkowym
Maszyna była stosunkowo niewielka i tania, co czyniło ją atrakcyjną dla szkół wyższych i instytutów badawczych. Niestety, wyprodukowano jedynie około 50 egzemplarzy, głównie z przeznaczeniem do testów i użytku akademickiego.
Przewagi i potencjał
Setun mogła oferować kilka potencjalnych korzyści względem standardowych komputerów binarnych:
- Efektywniejsze wykorzystanie pamięci i operacji logicznych
- Lepsze właściwości matematyczne w niektórych typach obliczeń
- Możliwość uproszczenia niektórych konstrukcji logicznych
- Naturalna obsługa liczb dodatnich i ujemnych w jednej reprezentacji
Z punktu widzenia teorii obliczeń i architektury komputerowej, system trójkowy ma pewne zalety, które nadal są badane we współczesnych koncepcjach – na przykład w komputerach kwantowych czy neuromorficznych, gdzie stosowanie więcej niż dwóch stanów może być korzystne.
Dlaczego Setun przegrała z rzeczywistością?
Pomimo swojego potencjału, Setun nie zdobyła szerszego uznania. W grę wchodziły nie tylko aspekty techniczne, ale również czynniki polityczne i ekonomiczne. Związek Radziecki, zamiast rozwijać własne, oryginalne rozwiązania, coraz częściej decydował się na kopiowanie sprawdzonych technologii z Zachodu. To oznaczało standaryzację wokół systemu binarnego, który dominował w USA i Europie.
Dodatkowo brak kompatybilności z istniejącym oprogramowaniem, trudności w szkoleniu kadr oraz brak zaplecza przemysłowego do produkcji komponentów trójkowych doprowadziły do porzucenia projektu.
Kontynuacja – Setun-70
W latach 70. Brusiencow powrócił do pomysłu i wraz z zespołem stworzył ulepszoną wersję: Setun-70. Nowa maszyna była znacznie bardziej zaawansowana, ale również nie trafiła do szerszej produkcji. Tym razem przeszkodą był już nie tylko brak zainteresowania, ale też brak środków i wsparcia politycznego dla tego typu eksperymentów.
Dziedzictwo Setun
Dziś Setun jest wspominana głównie jako ciekawostka historyczna, ale jej znaczenie jest większe, niż mogłoby się wydawać. Pokazuje, że informatyka mogła rozwijać się w zupełnie innym kierunku – takim, w którym dominują nie dwa, a trzy stany logiczne. Pomysł Brusiencowa był wizjonerski i w wielu aspektach wyprzedził swoje czasy.
Współczesne badania nad alternatywnymi systemami obliczeniowymi coraz częściej sięgają po logikę wielowartościową – nie tylko trójkową, ale też kwantową czy fuzzy logic – co czyni dziedzictwo Setun ponownie aktualnym.
Podsumowanie
Setun była unikalnym komputerem, który podważył dominację logiki binarnej i zaproponował alternatywną wizję architektury cyfrowej. Choć nie przyjęła się na rynku i została zapomniana na dekady, do dziś pozostaje inspiracją dla inżynierów, informatyków i entuzjastów technologii. Być może przyszłość jeszcze da logice trójkowej drugą szansę.