Устройство для многопризнаковой ассоциативной оптической выборки информации

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Устройство для многопризнаковой ассоциативной оптической выборки информации решает задачу ассоциативного поиска информации по многим признакам опроса оптическими методами в запоминающих устройствах различного типа. Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия поиска при ассоциативной выборке информации. Устройство содержит излучательный блок 1 для ввода информации в коррелятор в виде световых пучков, проекционный блок 2 для проецирования изображения каждого ассоциативного признака на все признаки опроса, управляемый транспарант 3 для отображения страницы признаков опроса, блок 4 разведения пучков для разделения световых пучков, соответствующих разным ассоциативным признакам, а также отделения признаковых пучков от опорных, фокусирующий блок 5 для сложения оптических сигналов, фотоприемный блок 7 для преобразования оптических сигналов в электрические и блок 8 управления. 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, совместно с запоминающими устройствами различного типа (оптоэлектронными, магнитными, электронными и т.д.) для ассоциативного поиска и выборки информации. Цель изобретения повышение надежности и быстродействия устройства. На фиг. 1 (а и б ортогональные проекции) приведена оптическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 блок-схема блока управления. Предлагаемое устройство содержит излучательный блок 1, проекционный блок 2, управляемый транспарант 3, блок 4 разведения пучков, фокусирующий блок 5, фотоприемный блок 6 и блок 7 управления. Излучательный блок 1 предназначен для ввода информации в устройство в виде световых пучков и преобразует входные электрические сигналы в оптические. Блок 1, может состоять, например, из последовательно расположенных матрицы полупроводниковых лазеров или излучательных диодов, фоконной планшайбы или жгута волоконных световодов и линзового растра, или сканлазера, или последовательно расположенных лазера, телескопа и управляемого транспаранта и т.д. Проекционный блок 2 служит для проецирования изображения каждого ассоциативного признака на все признаки опроса, отображенные на управляемом транспаранте 3. Блок 2 может состоять, например, из последовательно расположенных дифракционной решетки, матрицы голографических расщепителей, расположенной в главной плоскости коллективного цилиндрического объектива, и коллимирующего цилиндрического объектива, находящегося с коллективным объективом взаимно в фокальных плоскостях друг друга. Дифракционная решетка и матрица голографических расщепителей могут быть выполнены, например, на отбеленных фотослоях или желатиновых слоях. Управляемый транспарант 3 предназначен для отображения страницы признаков опроса и может быть выполнен, например, в виде пространственно-временного модулятора света на основе ниобата лития, ортоферрита или жидкого кристалла. Блок 4 разведения пучков предназначен для направления световых пучков, соответствующих разным признакам опроса на разные столбцы фотоприемников блока 6, а также разделения признаковых и опорных оптических сигналов в каждом слове для осуществления парафазной регистрации сигналов в блоке 6. Блок 4 может состоять, например, из двух последовательно расположенных в одной плоскости двух клиновых растров, развернутых на 180^o относительно друг друга, или растров дифракционных решеток. Фокусирующий блок 5 может состоять, например, из двух объективов, расположенных взаимно в фокальных плоскостях друг друга. Фотоприемный блок 6 служит для определения совпадения ассоциативного признака информации с признаком опроса и может быть выполнен, например, в виде интегральной или наоборот фотоприемной матрицы. Блок 7 управления обеспечивает работу коррелятора устройства и состоит из генератора 8 синхроимпульсов, канала 9 ввода-вывода, буферного накопителя 10, формирователя 11 управляющих сигналов, буферного накопителя 12, формирователей 13 и 14 управляющих сигналов и буферного накопителя 15. В режиме многопризнаковой ассоциативной выборки информации устройство работает следующим образом. По команде генератора 8 синхроимпульсов 9 ввода-вывода n (где n=1, 2, 3, m, m число строк излучательных элементов в блоке 1) ассоциативные признаки информации через буферный накопитель 10 и формирователь 11 управляющих сигналов поступают на излучательный блок 1, например, в виде электрических сигналов. Блок 1 преобразует электрические сигналы в оптические, например, таким образом, чтобы каждому n-му ассоциативному признаку соответствовала n-я строка оптических сигналов на выходе блока 1. Причем эти оптические сигналы, например, отображают ассоциативные признаки в коде Рида-Маллера, между двоичными знаками которого, представленными в прямом парафазном коде, располагаются опорные разряды в простом коде. Оптические сигналы с блока 1 поступают в проекционный блок 2. По команде генератора 8 из канала 9 К (где К=1,2,3. r,r число строк в управляемом транспаранте 3) признаки опроса через накопитель 12 и формирователь 13 поступают на управляемый транспарант 3 и отображаются на нем, например, в коде Рида-Маллера, между двоичными знаками которого, представленными в обратном парафазном коде, располагаются опорные разряды в простом коде. При этом каждый К-й признак опроса занимает соответствующую К-ю строку транспаранта 3. В блоке 2 световой пучок, соответствующий каждому Р-му (где P=1,2,2, S, S число разрядов в признаке) двоичному знаку n-го ассоциативного признака, проходит через дифракционную решетку и голографическим расщепителем размножается на n K световых пучков, каждый из которых соответствует одноименному Р-му разряду во всех n-х признаках опроса, отображенных на транспаранте 3. При этом световые пучки, отображающие n-й ассоциативный признак, с помощью цилиндрических объективов освещают под соответствующим определенным углом все nK-е признаки опроса, отображенные на транспаранте 3. Таким образом осуществляется оптическое умножение всех n-х ассоциативных признаков на все К-е признаки опроса и при этом оптические сигналы произведений разделены в пространстве (фиг. 1а). Световые пучки, соответствующие каждому К-му признаку опроса проходят через соответствующий клин первого растра клиньев блока 4 разведения пучков и приобретают определенное угловое смещение в ортогональной плоскости (фиг. 1б). При этом световые опорные пучки проходят через соответствующие клинья второго растра клиньев блока 4 и приобретают дополнительное угловое смещение относительно световых пучков, переносящих основные разряды, т.е. основные и опорные разряды, соответствующие одному и тому же К-му признаку опроса, также разделены в пространстве. Фокусирующий блок 5 суммирует оптические сигналы и проецирует их на фотоприемный блок 6, имеющий n x к парафазным фотоприемных элементов. При этом фотоприемный элемент блока 6 с координатами nK регистрирует оптических сигнал, соответствующий n-му ассоциативному признаку и К-му признаку опроса. По команде генератора 8 формирователь 14 подает напряжение на блок 6. Координаты n и К парафазного фотоприемного элемента блока 6, на котором оптический сигнал опорных разрядов превышает оптический сигнал основных разрядов [3] определяют соответственно n-й ассоциативный признак и К-й признак опроса, по которым произошло совпадение. По команде генератора 8 код адреса nK-го фотоприемного элемента с блоком 6 через накопитель 15 передается в канал 9 ввода-вывода. Таким образом производится определение адреса ассоциативного признака в странице ассоциативных признаков и адреса признака опроса в странице признаков опроса, по которым произошло совпадение.

Формула изобретения

1. Устройство для многопризнаковой ассоциативной оптической выборки информации, содержащее проекционный блок, оптически связанный с управляемым транспарантом, фокусирующий блок, оптически связанный с фотоприемным блоком, блок управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляющим входам управляющего транспаранта и фотоприемного блока, адресный вход блока управления соединен с выходом фотоприемного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия устройства, в него введены излучательный блок и блок разведения пучков, причем выход излучательного блока оптически связан с входом проекционного блока, выход управляемого транспаранта через блок разведения пучков оптически связан с входом фокусирующего блока, третий выход блока управления подключен к управляющему входу излучательного блока. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проекционный блок содержит дифракционную решетку, выход которой через последовательно расположенные матрицу голографических расщепителей и коллективный цилиндрический объектив оптически связан с входом коллимирующего цилиндрического объектива. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок разведения пучков выполнен в виде двух клиновых растров, размещенных в одной плоскости и развернутых на 180^o относительно друг друга.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2