This content originally appeared on DEV Community and was authored by Robson Cassiano
Sou Robson Cassiano e, neste post, apresento o trabalho que venho desenvolvendo sobre computação ternária balanceada — tanto a parte histórica quanto um simulador prático que criei em JavaScript.
A ideia é explorar uma alternativa ao paradigma binário que domina a computação moderna: usar trits (−1, 0, +1) em vez de bits (0, 1).
Se você quer entender como funcionava o primeiro computador ternário soviético e experimentar um simulador didático, siga comigo.
Abaixo a live com a demonstração pratica do Simulador Setun.
Por que pensar além do binário?
O binário é dominante por conveniência histórica: transistores, no início, apresentavam dois estados bem definidos (alto/baixo), então 0 e 1 foram a escolha natural. Mas isso não significa que seja a melhor base para computação em todos os aspectos. A base 3 balanceada — o ternário balanceado — resolve limitações físicas e matemáticas do sistema binário em várias situações.
Em termos simples: o ternário balanceado usa três valores (−1, 0, +1). O binário é um subconjunto desse conjunto (0 e 1 aparecem nele), o que facilita interoperabilidade. Existem várias vantagens teóricas documentadas, inclusive em uma tese do meu orientador de doutorado, Dr. Steven Boss.
Vantagens práticas e matemáticas
Representação mais compacta: com o ternário balanceado consegue-se representar números inteiros com menos dígitos do que no binário — economias na ordem de ~16% no número de casas em exemplos práticos.
Negativos nativos: a sinalização de números negativos é simples (inversão de posições), sem necessidade de artifícios complexos como complemento de dois.
Proximidade com constantes matemáticas: a base 3 está, matematicamente, mais próxima de certas constantes (por exemplo, a constante de Euler) do que outras bases comuns — há demonstrações formais sobre eficiência de representação.
Compatibilidade com computação quântica: há trabalhos sobre q-trits (qubits generalizados para três níveis) que mostram potencial teórico superior ao uso exclusivo de qubits binários em alguns contextos.
História resumida: o Setun (o computador ternário soviético)
Na década de 1950 existiu, na antiga União Soviética, um computador ternário balanceado que marcou a história — o Setun. Foi uma CPU ternária real, mas o desenvolvimento foi interrompido por razões políticas na época. Apesar disso, o Setun deixou uma base histórica que mostra que a ideia de computação ternária é viável.
O simulador: objetivo e funcionamento
Desenvolvi um simulador do Setun em JavaScript que roda no navegador. É um simulador (não um emulador): ele reproduz o comportamento, a interface e as operações de um computador ternário da década de 1950 de forma didática, permitindo entender como as instruções e os registradores funcionavam.
Onde testar
Simulador do Setun: https://randintn.github.io/setun-simulator/?lang=pt-br
Repositório GitHub (simulador e conversores): https://github.com/randintn/setun-simulator (o repositório está configurado para GitHub Pages)
Componentes do simulador e arquitetura
O simulador replica vários elementos clássicos do Setun e acrescenta ferramentas didáticas. Entre os componentes:
Fitas (tape): originalmente havia fita perfurada física. No simulador há duas fitas virtuais: uma para o programa (FT1) e outra para dados (FT2). Na prática atual do simulador, uso principalmente a fita de programa; a fita de dados é uma feature a implementar.
Registradores: o registrador S (somador) no topo e um registrador auxiliar para multiplicação (multiplicando) na parte inferior. A parte superior cuida de adições; a inferior serve como registrador auxiliar quando há multiplicação.
Omega (ômega): um indicador que mostra se o valor no registrador é positivo, negativo ou zero — crucial para instruções que dependem do sinal.
Contador de comandos (Program Counter): conta a posição na fita (como numa máquina de Turing), indicando qual instrução está sendo executada.
Modificador: uma funcionalidade presente nas especificações históricas do Setun; no simulador ainda não está explorada completamente.
Zona MB (memória de tambor): análogo ao HD/ram da época; era usado um tambor magnético para persistência. No simulador, o armazenamento persistente ainda é um alvo de implementação futura.
Console / impressora: nos computadores antigos havia uma impressora de papel; no simulador isso é representado por um console que registra saídas (como um log).
Interface e instruções
No Setun as instruções eram codificadas em trits.
O simulador usa os três primeiros trits para representar a instrução (a ISA).
O resto do campo pode conter operandos e endereços — partes que ainda estou expandindo no simulador.
Exemplo de instrução didática usada no demo: o código ternário para adição apareceu como “+ 0 +“ (mais, zero, mais), onde “+” é +1, “0” é 0 e “−” é −1. Após carregar a fita do programa, é possível executar passo a passo (debug) e ver os registradores mudarem de estado.
Demonstração prática do simulador
Carregar programa no campo FT1T e clicar em “carregar programa”.
O simulador leu três instruções (no exemplo uma delas era comentário, outra instrução e a última era “parar”).
Executar passo a passo com o botão “passo” para observar o Program Counter, transferências para S (somador) e operações aritméticas em ternário.
Exemplo do demo: carreguei o valor 10 (representado em ternário balanceado) no registrador S, somei −2 e o resultado final foi 8, exatamente como esperado.
Ferramentas didáticas integradas
Para ajudar o entendimento, implementei:
Um conversor de bases (ternário balanceado 
decimal binário etc.).
Um ábaco ternário balanceado inspirado no Soroban (ábaco japonês) para visualizar colunas de 3^0, 3^1, 3^2, … — útil para ver por que 1, 3, 9, 27, 81 … cresce mais rápido em termos de densidade de informação que o binário 1, 2, 4, 8 …
Botão de inverter sinal (inverte rapidamente um número para seu negativo), mostrando que numa arquitetura ternária balanceada inverter sinal é uma operação simples e rápida.
Relação com computação quântica
O qubit é um estado entre 0 e 1; analogamente, existe o conceito de q-trit (qutrit), que usa três níveis. Estudos indicam que q-trits podem ser mais eficientes em certas operações. Em resumo: computação ternária clássica e computação quântica com trits podem ser complementares — teoricamente há vantagens ao considerar três níveis em vez de dois.
Se você se interessa pelo fundamento teórico, recomendo a tese do Dr. Steven Boss — meu orientador — que aborda as vantagens matemáticas e lógicas do ternário balanceado. Eu li praticamente toda a tese e vou continuar estudando as referências e bibliografia ao longo dos próximos anos.
Próximos passos e plano de longo prazo
Minha ideia para este ano e o próximo é explorar ao máximo o conceito de computação ternária balanceada:
Criar uma empresa dedicada a construir hardware ternário balanceado para CPU/GPU quando houver viabilidade de mercado.
Adquira clareza e previsibilidade com os processos internacionais que pagam em dólar 
https://robsoncassiano.software/descomplica-dev-na-gringa-hotmart
P.S. Método baseado em dados, evidências e provas. Tudo real, auditável e replicável.
Montar uma fundação (no modelo da Free Software Foundation) para a parte teórica: especificação de instruções, ISA e padrões abertos.
Desenvolver o hardware e empurrar uma implementação prática para o mercado.
Chamado à comunidade
Este projeto é bastante nichado, mas estou aberto a contribuições e sugestões para o simulador. Se você tem interesse em arquitetura alternativa, teoria de computadores, computação quântica com trits, ou quer contribuir no GitHub, sua ajuda é bem-vinda.
Repositório do simulador: https://github.com/randintn/setun-simulator
Simulador online (GitHub Pages): https://randintn.github.io/setun-simulator/?lang=pt-br
Conclusão
O ternário balanceado não é apenas uma curiosidade histórica: tem fundamentação teórica sólida, experimentos e demonstrações, e até patentes modernas que exploram ideias similares. Com ferramentas didáticas é possível entender de forma prática como uma CPU ternária funciona e por que o ternário pode ser mais eficiente em certas aplicações.
O Setun Simulator é uma ponte entre a história e um futuro possível. Se você gostou desse assunto, acompanhe as novidades — vou publicar avanços do simulador, melhorias na ISA, suporte à fita de dados, operações de subtração, multiplicação e, futuramente, implementações mais completas da arquitetura ternária balanceada.
“O binário é um subconjunto do ternário; o ternário balanceado permite representar mais com menos.”
Obrigado pela leitura — e, se estiver curioso, experimente o simulador e contribua no GitHub.
This content originally appeared on DEV Community and was authored by Robson Cassiano