Блок оптической ассоциативной выборки информации для оптического запоминающего устройства

 

ССО3 СОВЕТСНИХ

° Ю Л

РЕСПУБЛИК

„„SU„„814132

Зй <111 С 1142

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ::,.

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2703056/18-24 (22) 28. 12.78 (46) 30.07.83. Бюл. М 28 (72) А.А. Вербовецкий (53) 681.327.:66(088.8) (56) 1ЕЕЕ Trans оп Совр. 1970, ч ° С-19 и 12, р. 1174-1181.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2558655/18-24, кл. 11 С 11/42, 21.12.77 (прототип). (571(57) БЛОК ОПТИЧЕСКОЙ АССОЦИАТИВНОЙ ВЫБОРКИ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО ЗАПОМИНА9)ЩЕГО УСТРОЙСТВА, содержащий Ьлок фокусировки луча, оптически связанный с выходом оптического запоминающего устройства, фотоприемный блок и. Ьлок управления, выходы которого подключены к фотоприемному блоку и оптическому запоминающему устройству, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности блока, в него введены блок формирования луча, операционный и проекционный цилиндрические блоки, причем вход Ьлока формирования луча оптически связан с блоком фокусировки луча, а выход блока формирования луча оптически связан через ортогонально ориентированные операционный и проекционный цилиндрические блоки с фотоприемным блоком. е

8141

Изобретение относится к области вычислительной технике и может быть использовано в оптических запоминающих устройствах большой емкости для оптической ассоциативной выборки информации.

Известны ассоциативные голографические запоминающие устройства (ЗУ)(13, содержащие источник излучения, адресную систему, носитель информации, lp матрицы фотоприемников и точечные источники сферических волн, освещающие всю или значительную площадь носителя информации, используемые при запиаи и считывании как полезной информации, так и ассоциативных признаков и признаков опроса. В этих ЗУ ассоциативная выборка информации осуществляется по заданному признаку опроса с помон1ью прост рвнст венной ло- гической функции, "исключающее ИЛИ".

Одним иэ основных недостатков этих устройств, затрудняющих их практическую реализацию, является ненадежность при определении местонахождения нуж- 5 ной информации по отсутствию изобра,жения восстановленного пучка на ячейке (группе ячеек )матрицы Фотоприем-! ников. Низкая надежность определения отсутствия сигнала на Фотоприемнике, регистрирующем в общем случае дискретные световые сигналы в большом динамическом диапазоне, объясняется сложением помех на Фотоприемнике и приводит к низкой надежности работы всего ассоциативного запоминающего уст35 ройства.

Известно ассоциативно-адресное голографическое запоминающее устройст" во 2 ), содержащее источник излуче40 ния„ адресную систему, Формирующую оптику, управляемые транспаранты, носитель информации, Фотоприемные матрицы и устройство управления, в котором при ассоциативной выборке произ- 5 водится оптическое умножение изображения признака опроса на ассоциативные признаки, представленные соответственно, например, в обратном и прямом парафаэном коде, и суммирование разря- 50 дов полученного произведения, которое получается в "простом" коде. суммарные оптические сигналы, соответствующие этим суммам, поступают на матрицу фотоприемников. Если ассоциативный при-55 знак совпал с признаком опроса, то суммарный сигнал, полученный с соответствующего фотоприемника (группы

32

Фотоприемников ) матрицы Фотоприемни-1 ков, будет равен нулю.

Основным недостатком этого устройства, затрудняющим его практическую реализацию, является также определение местонахождения нужной информации по отсутствию светового сигнала на фотоприемнике. Низкая надежность определения отсутствия сигнала на фотоприемнике, регистрирующем в общем случае дискретные световые сигналы в большом динамическом диапазоне, объясняется сложением помех на фотоприемнике и приводит к низкой надежности работы всего ассоциативно-адресного запоминающего устройства.

Цель изобретения - повысить надежность работы ассоциативных запоминающих устройств.

Укаэанная цель достигается тем, что в блок оптической ассоциативной выборки информации в оптическом запоминающем устройстве, содержащий блок фокусировки луча, оптически связанный с выходом оптического запоминающего устройства, Фотоприемный блок

-и блок управления, выходы которого подключены к фотоприемному блоку и оптическому запоминающему устройству, введены дополнительные блоки. К ним относятся блок формирования луча, . рперационный и проекционный цилиндрические блоки, причем вход блока Формирования л ча оптически связан с блоком фокусировки луча, а выход блока формирования луча оптически связан через ортогонально ориентированные операционный и проекционный цилиндрические блоки с фотоприемным блоком.

На чертеже представлена блок-схема предложенного блока.

Блок работает, например, в составе оптического запоминающего устройства (ОЗУ)-t. В качестве ОЗУ 1 могут быть использованы, например, голографические или растровые ЗУ со страничной структурой, обладающие возможностью одновременного считывания информации со всех страниц (микрокадров) носителя. ИнфОрмация в микрокадрах носителя также имеет страничную структуру, а признаки опроса и ассоциативные признаки представлены в

ОЗУ l. например, в виде строк в парафазном коде" с опорными двоичными единицами или с массивами опорных двоичных единиц, расположенных, например, также в виде строк. Причем строка опорных двоичных единиц (или опорная двоичная единица ) может, например, со- .

8141 з ответствовать каждой строке, блоку строк или всей странице ассоциативных признаков или признаков опроса. Ассоциативный поиск при таком способе представления информации состоит в том, что умножают ассоциативные признаки на признаки опроса с добавленными опорными единицами так, чтобы опорные знаки этих признаков перемножались между собой, отдельно суммиру- 10 ют разряды кода каждого произведения признака опроса на ассоциативный признак и разряды кода произведения соответствующих им опорных единиц, пространственно разделяют полученные сум- 5 мы, которые совместно составляют парафаэный двоичный знак, определяющий степень совпадения ассоциативного признака с признаком опроса.

Блок оптической ассоциативной выборки информации (БОАВИ ) содержит блок 2 фокусировки луча, блок 3 формирования луча, операционный цилиндрический блок 4, проекционный цилиндрический блок 5,фотоприемный -блок (ФБ) 6, осуществляющий ре1-истрацию парафазных двоичных знаков, блок 7 управления (БУ ), обеспечивающий работу БОАВИ в составе ОЗУ 1.

В режиме ассоциативной выборки информации БОАВИ работает следующим образом.

Ио команде БУ 7 на выходе ОЗУ 1 появляется световое распределение, соответствующее оптическим произведениям признаков опроса на ассоциативные признаки, например, страниц информации (или слов, блоков слов ), или оптическим суммам разрядов этих произведений, а также оптическим произведениям опорных двоичных единиц 40 (массивов опорных двоичных единиц ) или оптическим суммам этих произведений.

Световой сигнал с ОЗУ 1 поступает на вход блока 2 фокусировки луча, ко45 торый создает на своем выходе растр . световых точек, каждая из которых соответствует сумме разрядов вспомо- гательной информации, представленной в одной странице. Под вспомогательной информацией здесь и в дальнейшем будем понимать признаки опроса и ассоциативные признаки с опорными двоичными единицами.

Блок 3 Формирования луча, на который поступает сигнал с блока 2, воспроизводит картину светораспределения, существующую в каждой странице ОЗУ 1 после оптического перемножения признаков опроса на ассоциативные признаки и перемножения опорных двоичных единиц (массивов опорных двоичных единиц ). Эта картина проецирует" ся на вход операционного цилиндрического блока 4, который выполняет, например, операцию раздельного оптического построчного суммирования разрядов вспомогательной информации каждой страницы, подаваемой на вход блока и проецирует полученные изображения страниц, например, в виде столбцов световых точек (отрезков ) на

ФБ 6.

В ортогональной плоскости проекционный цилиндрический блок 5 проеци" рует, например, по столбцам изображение каждой страницы вспомогательной информации с выхода блока 3 на фотоприемный блок 6.

Таким образом, каждая страница вспомогательной информации оптической системой, состоящей из цилиндричес" ких блоков 4, 5, проецируется на ФБ 6 в виде одного столбца. Каждый столбец состоит из парафазных двоичных знаков, образованных суммами разрядов произведения ассоциативных признаков на признаки опроса и опорной двоичной единицей или суммами опорных двоичных единиц.

В случае, когда ассоциативный признак в странице представлен одной строкой, например, при ассоциативном поиске микрокадров на носителе или при поиске слов (блоков слов ) в специальном канале поиска слов (блоков слов ) 2, каждый столбец вышеукаэанного растра вырождается в пару (свето" вых ) точек (отреэков ), представляющую собой один парафаэный двоичный знак., В этом случае каждой паре фотоприемников в ФБ 6, считывающей парафаэный двоичный знак, соответствует определенный микрокадр на носителе

ОЗУ или слово (блок слов ) в странице.

Если же при ассоциативной выборке, например, слов (блока слов ) оптическое произведение признака опроса на ассоциативные признаки слов (блока слов ) получается, например, при проецировании иэображения управляемого транспаранта (УТ ) ОЗУ 1 непосредственно на микрокадр таким образом, что многократно отображенный на УТ признак опроса проецируется на все ассоциативные признаки слов (блоков

814132

ВНИИПИ Заказ 6549/3

Тираж 594 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 слов .) этого микрокадра, то в этом случае страница вспомогательной информации с этого микрокадра представляется несколькими строками и проецируется на ФБ 6 в виде столбца свето- 5 вых точек (отрезков ). При этом каждой паре фотоприемников в столбце ФБ 6 соответствует определенная строка в странице.

1!редположим, что считывание каждо- 1О го парафвзного двоичного знака фБ 6 производится двумя фотоприемниками, причем на каждый верхний фотоприемник проецируется, например, сумма массива опорных двоичных единиц (или опорная 15 двоичная единица ), а на нижний, например - сумма разрядов произведения признака опроса на ассоциативный признак.

Если признак опроса не совпадает 20 с ассоциативным признаком по нескольким двоичным разрядам, то световой сигнал на соответствующем нижнем фотоприемнике ФБ 6 будет больше сигнала на верхнем фотоприемнике, регист- 25 рирующем световой сигнал, например, опорной двоичной единицы. В этом случае mt 6 считывает, например, парафазный двоичный нуль, а БУ 7 Фиксирует несовпадение по адресу, определяе-ЗО мому координатами этой пары фотоприемников в ФБ 6.

Если признак опроса не совпадает с ассоциативным признаком только, например, в одном двоичном знаке, то

35 световой сигнал на соответствующем нижнем фотоприемнике ФБ 6 либо равен сигналу на верхнем фотоприемнике, либо несколько больше его. В этом случае ФБ 6 находится либо в безразличном состоянии, лиЬо считывает, например, парафаэный двоичный нуль. В оЬоих случаях БУ 7 фиксирует несовпадение по адресу, соответствующему этой паре фотоприемников.

При полном совпадении-признака опроса с ассоциативным признаком световой сигнал на соответствующем нижнем фотоприемнике ФБ 6 будет равен нулю, а на верхнем присутствует сигнал опорной двоичной единицы. В этом случае ФБ 6 считывает, например,, парафазную двоичную единицу, а БУ 7 фиксирует совпадение признака опроса с ассоциативным признаком по адресу, соответствующему этой паре фотоприемников.

Если производилась, например, выборка страницы информации (микрокадра ) или слова (блока слов ) no специальному каналу поиска слов (блоков слов ) (? ), то координаты положения пары фотоприемников в ФБ 6, регистрирующей парафазную двоичную единицу, соответствуют адресу страницы (микрокадра ) на носителе ОЗУ 1 или адресу слова (блока слов ) в странице информации. БУ 7 выдает сигнал на считывание полезной информации по найденному адресу.

Если производилась выборка слова (Ьлока слов )в странице методом, при котором изображение УТ с многократно отображенным признаком опроса проецируется непосредственно на микрокадр, то координата положения пары фотоприемников в столбце ФБ 6, регистрирующей парафазную двоичную единицу, соответствует адресу слова (блока слов ) в странице информации.(в микрокадре ). БУ 7 выдает сигнал на считывание полезной информации (слова или блока слов ) иэ данного микрокадра по найденному адресу.

Если в качестве опорного сигнала используется сигнал, равный двум или более двоичным единичным разрядам признака опроса или ассоциативного признака, то блок может выполнять логические операции, например, поиск микрокадров на носителе ОЗУ 1, ассоциатив- ный признак которых отличается от признака опроса на определенное число двоичных единиц, т.е. определять степень близости ассоциативного признака к признаку опроса.

Использование -БОАВИ в составе оптических ЗУ для ассоциативного параФазного поиска информации позволяет производить поиск при значительных флуктуациях оптических световых сигналов ассоциативных признаков и признаков опроса страниц и слов (блоков слов), резко снизив нижний предел отношения сигнал/помеха, что необходимо для устойчивой работы ОЗУ в ассоциативном режиме. Это значительно повышает надежность ассоциативной выборки информации в оптическом запоминающем устройстве.