История и методология информатики и вычислительной техники. Парфенов П.С. - 65 стр.

UptoLike

Составители: 

67
транзисторах, которые работают не по принципу ключа (как в обычных
цифровых схемах), по принципу диммера регулятора мощности. По
заявлениям компании, такие схемы позволят реализовывать адаптивные
алгоритмы, а также на порядки быстрее обрабатывать ряд задач, таких
как распознавание образов. Но в настоящее время компанией выпущен
только чип для коррекции битов в микросхемах памяти [4.7].
Оптические (фотонные) компьютеры
Более кардинальный вариант развития предполагает замену
электронов на фотоны, которые имеют ряд преимуществ при передаче и
обработке информацииони не взаимодействуют друг с другом, меньше
взаимодействуют со средой, выше их скорость и выше опорная частота
(около 1000 ТГц). Также они не являются источником электромагнитных
помех и, в свою очередь, не подвержены их воздействию. В простейшем
случае фотоны можно использовать для коммуникации традиционных
электронных схем. В более перспективном для обработки информации,
которая может осуществляться как в процессе переноса изображения
через оптическую систему, так и путем осуществления переключений в
оптических логических элементах.
Простейшие вычислительные оптические операции,
осуществляющиеся путем переноса через оптическую систему, часто
встречаются в обыденной жизни. Это масштабирование изображения
при помощи линз, сложение и деление световых потоков в волоконных
оптических разветвителях, умножение сигнала на коэффициент
пропускания среды при прохождении через неё и пр.
Если же в оптический системе входная и выходная плоскости
совпадают с передней и задней фокальной плоскостями сферической
линзы и на вход такой системы поступает оптический сигнал U
I
(x
I
,y
I
), то
выходной сигнал U
H
(x
H
, y
H
) совпадет с фурье-образом входного сигнала.
Над подобными фурье-образами можно производить различные
математические операции методами пространственной фильтрации.
Такая оптическая система может состоять из следующих компонентов
источника света, двух линз простейших систем преобразования Фурье,
устройства ввода информации, пространственного модулятора света и
детектора выходных сигналов [4.8]. В этом случае операции, подобные
фурье-преобразованию, при любом размере двумерного сигнала
проводятся всего за один такт. Теоретически, при линейных размерах
изображения 1 см, пространственном разрешении 3 мкм и длине
оптической системы порядка 30 см достижима пиковая
производительность порядка 10
16
элементарных операций в секунду.
Способность оптической вычислительной системы образовывать
параллельные связи между большим числом элементов и одновременно
выполнять операции взвешивания и суммирования хорошо подходит и