L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
ОПТИЧЕСКАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА, А ТАКЖЕ ОПТИЧЕСКИЙ ПОДБЛОК ПОЛИХРОМАТИЧЕСКИХ ЦИФРОАНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ И ОПТИЧЕСКИЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ТАКТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ НЕЕ
| Название | ОПТИЧЕСКАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА, А ТАКЖЕ ОПТИЧЕСКИЙ ПОДБЛОК ПОЛИХРОМАТИЧЕСКИХ ЦИФРОАНАЛОГОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ И ОПТИЧЕСКИЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ТАКТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ НЕЕ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Бугаян Илья Рубенович, Соколов Сергей Викторович |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2 297 026 |
| Дата регистрации | 24.11.2005 |
| Правообладатель | Бугаян Илья Рубенович (RU), Соколов Сергей Викторович (RU) |
| Область применения (класс МПК) | G06E 3/00 (2006.01) |
Описание изобретения
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей, повышение быстродействия и устойчивости к электромагнитным воздействиям, снижение энергопотребления. Оптическая вычислительная машина содержит оптический процессор, состоящий из оптического АЛУ, оптического устройства управления, оптических мультиплексоров, оптического блока ускоренных цифровых вычислений, оптического блока полихроматических цифроаналоговых преобразований, оптического блока ускоренных матричных и нелинейных преобразований, оптического блока решения дифференциальных уравнений, оптического блока статистического анализа и матричного оптического аналого-цифрового преобразователя, оптическое устройство ввода-вывода, оптическую оперативную память, оптический управляемый тактовый генератор. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации.
Таким образом, предложенная конструкция оптической вычислительной машины, а также предназначенные для нее оптический подблок полихроматических цифроаналоговых преобразований и оптический управляемый тактовый генератор позволяют обеспечить расширение функциональных возможностей ОВМ, повышение ее быстродействия и устойчивости к электромагнитным воздействиям, а также снижение энергопотребления за счет использования оптических носителей информации вместо электронных.
Формула изобретения
1. Оптическая вычислительная машина, состоящая из оптического процессора, оптического устройства ввода-вывода, оптической оперативной памяти, оптического управляемого тактового генератора, причем оптический процессор содержит оптическое арифметико-логическое устройство, оптическое устройство управления, первый и второй оптические мультиплексоры, оптический блок ускоренных цифровых вычислений, состоящий из группы оптических цифровых умножителей и группы оптических кодовых компараторов, оптический блок полихроматических цифроаналоговых преобразований, состоящий из управляющего оптического цифроаналогового преобразователя и группы одинаковых оптических подблоков полихроматических цифроаналоговых преобразований, оптический блок ускоренных матричных и нелинейных преобразований, состоящий из оптического умножителя матриц и оптического блока нелинейных функциональных преобразований, оптический блок решения дифференциальных уравнений, состоящий из оптического многофункционального блока решения уравнений, оптического блока решения системы дифференциальных уравнений и оптического блока решения дифференциальных уравнений в частных производных, оптический блок статистического анализа, состоящий из оптического блока вычисления характеристических функций, оптического блока формирования вариационных рядов, оптического блока проверки гипотез, оптического генератора псевдослучайных последовательностей и оптического генератора хаотических последовательностей, матричный оптический аналого-цифровой преобразователь, а оптическое устройство ввода-вывода содержит третий оптический мультиплексор, оптический блок управления интерфейсом, оптический аналого-цифровой преобразователь и группу оптических буферных регистров, причем управляющие входы третьего оптического мультиплексора в оптическом устройстве ввода-вывода соединены с выходами оптического блока управления интерфейсом, а информационные входы являются аналоговым входом оптической вычислительной машины, выходы же третьего оптического мультиплексора подключены к управляющим входам оптического дефлектора и оптического управляемого транспаранта в оптическом управляемом тактовом генераторе, а также ко входам оптического аналого-цифрового преобразователя, оптического блока нелинейных функциональных преобразований, оптического блока вычисления характеристических функций, оптического блока формирования вариационных рядов, оптического блока проверки гипотез; выход оптического аналого-цифрового преобразователя подключен ко входам соответствующего оптического регистра группы оптических буферных регистров, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами оптического блока управления интерфейсом, остальные выходы оптического блока управления интерфейсом подключены к соответствующим входам оптического устройства управления, синхронизирующий вход оптического блока управления интерфейсом соединен с выходом оптического управляемого тактового генератора, подключенным также к синхронизирующим входам оптической оперативной памяти, оптического устройства управления, оптического арифметико-логического устройства; выходы тех оптических регистров группы оптических буферных регистров, входы которых соединены с выходами оптических регистров оптического арифметико-логического устройства, являются цифровым выходом оптической вычислительной машины, а входы тех оптических регистров группы оптических буферных регистров, выходы которых подключены ко входам оптических регистров оптического арифметико-логического устройства, являются цифровым входом оптической вычислительной машины; выходы оптического арифметико-логического устройства подключены к информационным входам первого оптического мультиплексора в оптическом процессоре, ко входам оптической оперативной памяти и оптического устройства управления, а выходы оптической оперативной памяти, соответственно, подключены к соответствующим входам оптического арифметико-логического устройства и оптического устройства управления, выходы оптического устройства управления подключены ко входам оптического блока управления интерфейсом, оптической оперативной памяти, оптического арифметико-логического устройства, управляющего оптического цифроаналогового преобразователя, к управляющим входам первого оптического мультиплексора, второго оптического мультиплексора, матричного оптического аналого-цифрового преобразователя, а выходы первого оптического мультиплексора подключены ко входам оптических цифровых умножителей и оптических кодовых компараторов в оптическом блоке ускоренных цифровых вычислений, а также к информационным входам всех оптических подблоков полихроматических цифроаналоговых преобразований оптического блока полихроматических цифроаналоговых преобразований, управляющие входы которых соединены с выходом управляющего оптического цифроаналогового преобразователя, выходы оптических цифровых умножителей и оптических кодовых компараторов в оптическом блоке ускоренных цифровых вычислений подключены ко входам оптического арифметико-логического устройства, выходы оптического блока полихроматических цифроаналоговых преобразований - к информационным входам второго оптического мультиплексора, а выходы второго оптического мультиплексора подключены ко входам оптического умножителя матриц и оптического блока нелинейных функциональных преобразований в оптическом блоке ускоренных матричных и нелинейных преобразований, а также ко входам оптического многофункционального блока решения уравнений, оптического блока решения системы дифференциальных уравнений и оптического блока решения дифференциальных уравнений в частных производных в оптическом блоке решения дифференциальных уравнений, ко входам оптического блока вычисления характеристических функций, ко входам оптического блока формирования вариационных рядов и ко входам оптического блока проверки гипотез в оптическом блоке статистического анализа; выход оптического генератора псевдослучайных последовательностей в оптическом блоке статистического анализа подключен к соответствующему входу оптического арифметико-логического устройства; выходы оптического умножителя матриц и оптического блока нелинейных функциональных преобразований в оптическом блоке ускоренных матричных и нелинейных преобразований, выходы оптического многофункционального блока решения уравнений, выходы оптического блока решения системы дифференциальных уравнений и оптического блока решения дифференциальных уравнений в частных производных в оптическом блоке решения дифференциальных уравнений, выходы оптического блока вычисления характеристических функций, выходы оптического блока формирования вариационных рядов, выходы оптического блока проверки гипотез и выходы оптического генератора хаотических последовательностей в оптическом блоке статистического анализа подключены к соответствующим входам матричного оптического аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к соответствующим входам оптического арифметико-логического устройства.
2. Оптический подблок полихроматических цифроаналоговых преобразований оптического блока полихроматических цифроаналоговых преобразований, включающий последовательно включенные преобразователь частоты, группу диспергирующих элементов, группу оптических волноводов различной длины, объединенных по выходу по одноименным оптическим волноводам, а также оптический цифроаналоговый преобразователь и выходной диспергирующий элемент, выходы которого являются выходами подблока, а информационный и управляющий входы преобразователя частоты являются соответствующими входами подблока.
3. Оптический управляемый тактовый генератор, содержащий источник постоянного оптического сигнала, четыре оптических волновода, оптический бистабильный элемент, выход которого через выходной первый оптический волновод подключен к выходу генератора, отличающийся тем, что в него дополнительно введен пятый оптический волновод, оптический дефлектор с информационным и управляющим входами и оптический управляемый транспарант с информационным и управляющим входами, выход источника постоянного оптического сигнала подключен через входной второй оптический волновод к информационному входу оптического управляемого транспаранта, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом третьего оптического мультиплексора в оптическом устройстве ввода-вывода, а выход оптического управляемого транспаранта через третий оптический волновод, объединенный по выходу с четвертым оптическим волноводом, подключен ко входу оптического бистабильного элемента, инверсный выход которого через пятый оптический волновод подключен к информационному входу оптического дефлектора, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом третьего оптического мультиплексора в оптическом устройстве ввода-вывода, а выход оптического дефлектора подключен ко входу четвертого оптического волновода.
Медаль Альфреда Нобеля