Голографічна пам’ять

pic5

Чудовою властивістю оптичного комп’ютера з передачею зображення є його здатність за один такт обробляти двовимірні картинки, причому машинна команда сама може подаватися картинкою. Звідки ж ці картинки брати? Їх джерелом можуть бути зовнішнє середовище, результат попереднього обчислення, оптична пам’ять. Якщо із зовнішнього середовища зображення можна ввести за допомогою об’єктива, а результат попереднього обчислення повернути на вхід процесора за допомогою системи дзеркал, то як пам’ять можна використовувати різні оптичні і оптоелектронні пристрої запису, зберігання і витягання зображень. Наприклад, касету із слайдами.

Особливий інтерес викликають голографічні пристрої пам’яті. Така пам’ять має ряд переваг. Голограма зберігає інформацію не тільки про інтенсивність, але і про фазу світлової хвилі, що в оптиці принципово важливо, а з утилітарної точки зору — дозволяє підвищити об’єм записуваної інформації. Крім того, різні картинки можна записувати в одне і те ж місце, використовуючи весь об’єм носія, а не тонкий шар поверхні (як у разі звичайної оптичної або магнітної пам’яті). За оцінками фахівців, об’ємна щільність запису інформації може перевищувати величину 1011 біт/см3, а швидкість введення інформації з голограм — декілька гігабіт в секунду [97].

Крім того, голограма сама може використовуватися як принциповий вузол оптичного процесора, виступаючи одночасно в ролі буферної пам’яті і оброблювального елемента.

Інформація в таких голограмах записується шляхом зміни показника заломлення за всім обсягом носія. Зазвичай для цього використовуються прозорі матеріали з яскраво вираженими нелінійними оптичними характеристиками, наприклад, кристали ніобату літію.

Введення інформації здійснюється за допомогою керованого оптичного транспаранта. Адресацією при записі-зчитуванні управляє опорний промінь. Зчитувана інформація фокусується в площині багатоелементного матричного фотоприймача D.

Внаслідок того, що ємність голографічної пам’яті величезна, а час вибірки малий, кардинально змінюється весь підхід до організації обчислювального процесу. Наприклад, можна повернутися до ідеї широкого використання пошуку за довідниками і таблицями функцій, схем ухвалення рішень, таблиць множення. Зрозуміло, алгоритмічний підхід до обробки інформації в оптичному комп’ютері збережеться, але його основою буде мова більш високого рівня організації, орієнтована на паралельну обробку складних структур даних.

В. П. КОЖЕМ’ЯКО, В. В. ДМИТРУК, Н. В. БЕЛІК

НАУКА І ТЕХНІЧНА ТВОРЧІСТЬ В НАВЧАЛЬНОМУ ПРОЦЕСІ (ВІД АБІТУРІЄНТА ДО АСПІРАНТА)

Оставьте комментарий к статье