Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Оптические технологии в информатике
Оптику можно определить как науку о распространении света и его взаимодействии с веществом. Установлено, что свет есть проявление одного из фундаментальных взаимодействий — электромагнитного взаимодействия и переносится фотонами - частицами с нулевой массой покоя и нулевым электрическим зарядом. В настоящее время к оптическому диапазону относят диапазон длин волн от единиц нанометров до сотен микрометров (см. рис. 21).
Рис. 21. Шкала электромагнитных волн
Волновая и корпускулярная природа света обуславливает многочисленные преимущества оптических технологий для задач передачи, хранения и обработки информации: • частота оптического излучения составляет 1012…1016 Гц, что позволяет создать 104 информационных каналов с полосой частот 100 ГГц; • передача информации происходит действительно со скоростью света с0 = 3∙1010 см/с; • большое число световых пучков могут свободно проходить по одной и той же области пространства, пересекаться и не влиять друг на друга; • использование двумерного (изображения) и трехмерного (голограммы) характера световых полей; · параллельная передача и обработка информации c одновременной работой на различных длинах волн; · когерентная обработка оптической информации с использованием фазовых соотношений; · два состояния поляризации (горизонтальная и вертикальная или круговая, по левому или правому кругу) увеличивают вдвое объем переносимой информации; · оптическая система ничего не излучает во внешнюю среду, обеспечивая защиту от перехвата информации и нечувствительна к электромагнитным помехам. Основные параметры светового когерентного излучения, или световой волны, посредством которых может кодироваться информация, следующие: • Амплитуда • Фаза • Частота • Поляризация • Разрешаемые элементы в изображении (пикселы). Используя комбинации этих независимых параметров, возможна передача огромных массивов информации и их обработка со сверхвысокой скоростью. Возможности оптических технологий уже в настоящее время широко используются в информатике – впечатляющий пример – волоконно-оптические линии связи. Концептуально, любой компьютер можно представить в виде следующей схемы (рис. 22), фактически имитирующей работу человеческого мозга.
Рис. 22. Структурная схема компьютера
Устройства ввода информации соответствуют органам чувств человека, долговременная (например, жесткий диск) и кратковременная (оперативная в процессоре) запись информации в компьютере соответствует человеческой памяти, процессор соответствует мозгу, обрабатывающему поступающий поток информации, магистраль соответствует нейронной сети мозга. В современном электронном компьютере можно найти следующие оптические узлы и элементы: устройства ввода информации – оптический сканер, оптическая мышь; устройства обмена информацией - инфракрасный порт, оптоволокно; устройства вывода информации – лазерный принтер, дисплей, голографический (объемный) дисплей; устройства памяти – долговременная память на перезаписываемых оптических дисках, магнитооптические диски, голографические диски. В октябре 2003 г., фирмой “Lenslet” (Израиль) был представлен первый коммерческий оптический процессор “Enlight 256”, способный производить 8 Тера операций с 8-ми битными числами в секунду (www.lenslet.com). Основу процессора составляет блок оптического векторно-матричного умножения, созданный на основе пространственного модулятора света – матрицы, размером 256х256 элементов. Данный процессор уже используется в военных целях, в системах безопасности, для обработки больших потоков видеоинформации. Следует отметить, что данный процессор в большей степени «электронный», так как входные, выходные и управляющие сигналы – электрические. Можно провести классификацию оптических устройств обработки информации – оптических процессоров, исходя из степени оптической интеграции. Первым классом следует наименее «оптический» (1) электронный процессор с оптическими межсоединениями, вторым следует (2) аналоговый оптический процессор, (3) цифровой оптический процессор, (4) полностью оптический процессор. Если первые три класса реально созданы, то четвертый в настоящее время интенсивно исследуется. В дальнейшем мы подробно рассмотрим аналоговые и цифровые оптические процессоры.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-03-10; просмотров: 77; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.104.248 (0.006 с.) |