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可以吃的「邏輯門」:這些科學家把甜點做成了「迷你計算機」

來源: 責編: 時間:2023-08-07 16:30:15 343觀看
導讀 在過去的十年間,我們見證了食品領域的很多創新,比如 3D 打印食物、可食傳感器、機器人料理、AR 用餐等,但迄今為止,這些創新都還是在現有食物的基礎上使用技術。澳大利亞莫納什

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在過去的十年間,我們見證了食品領域的很多創新,比如 3D 打印食物、可食傳感器、機器人料理、AR 用餐等,但迄今為止,這些創新都還是在現有食物的基礎上使用技術。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

澳大利亞莫納什大學的一項創新打破了這一局面:他們創造了一種名為「Logic Bonbon(邏輯夾心糖)」的系統,將「邏輯門」直接嵌入了糖果里。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

Logic Bonbon 包括一個預制的空心糖果,以及三個不同的「邏輯門」選項,允許調味液體流入糖果。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

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有了這些邏輯門,你可以將不同的液體引入糖果的中空區域,從而形成不同的味道和顏色組合。此外。Logic Bonbon 還有一個透明的頂層,你可以透過這個頂層看到邏輯門「運行」之后的最終結果。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

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在過去的三個月里,研究者邀請了 10 名參與者來測試該系統,讓他們用不同的味道組合去填充自己的糖果。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

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「通過與 Logic Bonbon 的互動,參與者可以實際體驗和學習邏輯運算。它其實可以稱得上是一個微型可食用計算機,它需要輸入、執行計算并以不同的組合輸出結果,同時顯示不同的表情和味道,讓用戶體驗計算的『味道』,」該研究的第一作者、 莫納什大學 Exertion Games Lab 研究者 Jialin Deng 表示。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

「這個項目表明,即使像食材、餐飯這樣簡單的東西也可以被用作一種媒介,用來向人們介紹計算機的概念,」論文合著者、Exertion Games Lab 負責人 Florian ‘Floyd’ Mueller 表示。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

該項目未來可能的研究方向包括開發更復雜的食物計算系統,進一步探索如何支持餐廳為食客提供獨特的用餐體驗。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

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論文鏈接:https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3491102.3501926jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

技術細節jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

將 Logic Bonbon 當成一個計算機組件來設計jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

1、模塊化jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

Logic Bonbon 系統的模塊化是一種設計特征,它將系統細分為可以獨立創建的較小部分。它們也可以與不同系統的模塊互換。Logic Bonbon 系統的每個基本單元都由一組輸入模塊、一個邏輯門和一個輸出模塊組成,如圖 3 所示。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

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不可食用的輸入模塊由一個 3D 打印的底座(圖中的 mount,作為托住主體的底盤,同時往上傳輸液體)、兩個流體容器(圖中的 fuid reservoir)和兩個 L 形接頭組成。此外,兩個流體回收器(fuid recycler)與底座的另一側連接,以回收多余的流體。Logic Bonbon 系統的這些部分是不可食用的,可食用部分由多層結構的邏輯門和輸出模塊組成。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

2、Logic Bonbon 的多層結構jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

受具有平面或夾層結構的微流體芯片的啟發,Logic Bonbon 被設計成多層結構,每層都有特定的流體裝置和邏輯功能。Logic Bonbon 可以執行「與」、「或」、「異或」邏輯運算。下圖 4 展示了可以執行「與」門的 Logic Bonbon 結構。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

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「底座連接器層(base connector layer」的底側連接到底座,頂側連接到「邏輯門層(logic gate layer)」。邏輯門層在實現計算方面起著關鍵作用。在這一層的頂部是另一個連接器層,它連接到兩個「室層(chamber layer)」,其中一個具有溢流口(overfow vent)。這兩個室層將填充流體,因此起到顯示器的作用,指示計算是否成功。如果兩個室層達到最大容量,多余的流體將通過溢流口排出。半透明的「窗口層」位于頂部,為用餐者提供了室層的視圖,以便他們可以看到計算是否成功,成功則表示糖果可以吃了。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

與 Logic Bonbon 交互jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

用餐者與 Logic Bonbon 的交互始于他們對輸入模塊中的液體管施加壓力,液體管中裝著不同口味的調味汁。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

圖 5 展示了一個 Logic Bonbon 系統的例子,它帶有兩個偏好輸入「x」和「y」。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

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這種設計讓兩種液體(輸入)從移液管流出,通過底盤進入 Logic Bonbon(圖 6)。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

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研究者演示了 Logic Bonbon 中的三個邏輯運算及其可能的結果:AND、OR、XOR(如圖 7)。每個 Logic Bonbon 都被分配到不同的圖標,用以區分三個邏輯門。AND 的門是心形,OR 的門是鴨子形狀,XOR 的門是字母 I 的形狀。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

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除了 Logic Bonbon 本身的偏好之外,它的邏輯功能在使用兩個「偏好輸入」時會生成四種可能的偏好輸出:無偏好、偏好 x、偏好 y、混合偏好。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

更多細節請參考原論文。jMq28資訊網——每日最新資訊28at.com

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