Главная > Оптические вычисления
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

Часть II. МНОГОЗНАЧНАЯ И ПОРОГОВАЯ ЛОГИКА

Глава 4. МНОГОЗНАЧНАЯ ЛОГИКА В ОПТИЧЕСКИХ ВЫЧИСЛЕНИЯХ

М. Коннер, Д. Эйхманн, Отделение электротехники,

Городской колледж Университета г. Нью-Йорка,

Нью-Йорк, шт. Нью-Йорк

4.1. Введение

Здравый смысл подсказывает, что очень трудно создать оптическую аналоговую вычислительную систему с динамическим диапазоном, намного большим чем 30 дБ. Следовательно, поиск ведется в области дискретных систем, где сигналы задаются числами, а количество разрядов числа определяет динамический диапазон системы. Таким образом, динамический диапазон системы полностью зависит от воли разработчика. Наиболее широко распространенным основанием таких численных представлений, несомненно, является цифра два, приводящая к разработке двоичной логики.

Двоичная логика, по крайней мере в области электроники, имеет длинную историю и возникла из двоичных свойств реле. Реле — это элемент, который либо открыт, либо закрыт. Наиболее широко используемые электронные устройства, такие как вакуумные трубки, транзисторы и т. д., также имеют два четко определенных состояния: выключенное и насыщенное. Логика на основе насыщающихся элементов работала достаточно хорошо. Однако вскоре было обнаружено, что использование этих элементов ограничивает быстродействие систем. Результатом данного обстоятельства явилось возникновение логических схем с эмиттерными связями. И как только появилось желание отказаться от насыщающихся логических элементов с характерными для них защищенностью от шума и простотой конструкции ради достижения более высокого быстродействия, то, естественно, возник вопрос: «А почему бы заодно не отделаться и от двоичного кода?». Ответ в данном случае определялся двумя соображениями, во-первых, тем, что при заданном динамическом диапазоне двоичная логика наименее восприимчива к шуму, и, во-вторых, приверженностью к традициям. Ведь это очень привычно — конструировать схемы на основе двоичных элементов. Однако с появлением оптических вычислений с этой традицией приходится порывать, поскольку теперь логические операции строятся на иной основе, нежели электрический ток и напряжение. Вместо этого для проведения вычислений

изучают возможности новых физических явлений. Когда обсуждаются оптические дискретные системы, то многозначная логика, чьи логические компоненты представляют собой многочисленные значения входных и выходных элементов вместо только двух, должна рассматриваться как реальная альтернатива обычной двоичной логике. Цель данной главы состоит в том, чтобы начать диалог об эффективности многозначных оптических логических систем.

При разработке любой логической схемы первоочередной задачей является выбор логических элементов, которые следует использовать. Так, например, может быть использован ряд канонических двоичных множеств логических элементов. Чтобы сделать наше обсуждение условий вхождения логического элемента в каноническую систему более живым, в разд. 4.2 дано краткое описание проблемы полноты двоичной логики. Этот вопрос, обобщенный до представлений о полноте многозначной логики, является решающим при определении, когда группа оптических явлений может рассматриваться как часть канонического множества оптических логических элементов. В разд. 4.3 описан специфический пример многозначной логической системы, обладающей слабой полнотой, — системы счисления в остаточных классах (ССОК). Еще совсем недавно алгебра ССОК рассматривалась применительно к арифметическим вычислениям в остаточных классах. По вопросу оптической реализации различных операций в ССОК имеется большое число публикаций, обзор которых сделан в разд. 4.4. Оптические элементы могут образовывать стандартные блоки оптической многозначной логической схемы. В заключительном, в значительной мере техническом разделе описаны некоторые из необходимых тестов, служащих для установления принадлежности многозначной логической функции каноническому множеству. В этом случае такие многозначные логические функции и их оптическая реализация могли бы послужить новыми элементами оптических многозначных логических схем.

1
Оглавление
email@scask.ru