Вычислительная однородная среда

ти команд (два верхних слоя) и вид корректирующей строки (нижний слой),Схема содержит блок 1 оп: лческих фильтров, блок 2 памяти команд, блок 3 детектирования, блок 4 настройки фильтрв, коммутатор 5 и элемент б памяти, входы 7 блока 2 памяти ко-. манд, входы 8 блока 3 детектирования, входы 9 второй группы коммутатора 5, информационные входы 10 среды.Для того, чтобы построить структуру, сложность .ячеек которой не зависит от числа команд, в качестве памяти 2 команд используется макроскопически однородная непрерывная среда,в которой запоминание информации осуществляется путем создания отдельныхдислокаций без реализации в средекакой-либо искусственной структуры из геометрически или механически раз личимых образований. Примером может быть Память на основе использования центров окраски в щелочно-галоидных кристаллах. В таких кристаллах можно записывать таблицы из нулей и единиц на основе того что при изменени несущей частоты запись происходит на различной глубине кристалла без взаимных помех.Блок 1 перестраиваемых фильтров 25 может быть пластиной сегнетоэлектрика с напыленными на нее электродами, а блок 3 детектирования - это поперечный фоторезистор. Оптические выходы блока 1 фильтров соедйнены с оптическими входами 7 фотохромной памяти 2 команд, а ее оптические выходы - с оптическими вхопами 8 блока 3 детектиров ани.",.Фильтр поперек электродов условно делится на две части, В часть памяти, расположенную под первой частью блока 1 фильтров, записываются ко 30 35 40 манды некоторого алгоритма, часть памяти, расположенная под второй частью блока 1, остается прозрачной.Рассмотрим работу ячейки по выполнению команд, записанных в первой 4 части блока 2, для описанного выше варианта физического представления ее блоков.Пусть алфавитом команд является алфавит 0,1 , длина левой части щ команды равна К, гравой - г, общее число команд - и, в одном блоке алгоритма - гп(в -и)., и пусть число блоков 1 = 1 -. В этом случае запись55 алгоритма в блок 2 представляет трехмерную матрицу, содержащую 2 1 слоев. Запись одного блока алгоритма занимает два слоя: 1-й и +1-й, 1 = 1,3, 523-1. Команда записывается в память 2 цеЛиком: и левая и правая ЬО части. Запись каждой команды блока занимает две одноименных строки из смежных слоев. Строка - это совокупность из г+К прямоугольных участковВ одном и том же слое строки отделе- б 5 ны друг ст друга зонами затемнения. В верхнюю -ю) строку вписываются нули команды: прямоугольники, соответствующие единицам, затемнены, в нижнюю (1+1-ю) - единицы: прямоуголь,. ники, соответствующие нулям, затемнены (см. Фиг. 2), Строки расположены перпендикулярно проекциям электродов блока 1 перестраиваемых фильтров на поверхность памяти 2 команд. Пер-. вая часть блока 1 фильтров каждой ячейки структуры по входам 10 равномерно освещена световым потоком, содержащим частоты Й +(во,й+а , 12+ 41,Р;+ вЯ+М,Й+ а. Считывание команд некоторого 1-го блока алгоритма (1 с. 1 с 0 ), нули которых вписаны в )-и(1=21-1) слОй фотохромной памяти 2 команд, а единицы - в 1+1-й слой, производится на двух частотах а.+ О и а + 1Ячейка осуществляет выбор. команды из совокупности команд, записанной в память 2, и ее выполнение за 2"+1 такта, 2 - это число возможных вариантов правых частей команды, подаваемых последовательно на ячейку по входам 9 и, следовательно, число тактов выбора команды из памяти 2, Единица в выражении 2 "+" появляется потому, чтопосле каждого такта выбора команды имеет место такт записи символов правой части команды в соответствующие ячейки-соседи.Целесообразно использовать команды с малой длиной (1;2,3)правой части, Это не является ограничением, потому что каждая команда с большей длиной правой части легко и регулярно сводима к нескольким командам с заданной (меньшей) длиной правой части и несколько большими длинами левых частей.Пусть для определенности ячейки объединены в такую структуру, что каждая ячейка получает информацию от восьми (кроме себя) соседей и пишет информацию в .себя и еще одну ячейку, т.е, К = 9 и г = 2. В память команд в какую-то дару слоев, например третью, записана команда101011101.01и пусть в некотором такте 5(5=1,3, 5,7) сигналы от элементов памяти б собственно ячейки и ее соседей, а также сигналы со входов 9 ячейки, соответствующим образом упорядоченные, образуют вектор (О, Оо, О,ОО, на информациойные входы. блока 4 на-. стройки фильтров поступает сигнал О. В блоке 4 вырабатывается вектор напряжений (0+0, О +О, О, +О, О +О 03+01 Оъ+01 ОЪ+01 Оз+Оа "03+О, 0+Од, 0+0) . Его компоненты подаются на,настройку одиннадцати пар электродов блока 1 перестраиваемых фильтров. При таких условиях первая пара электродов пропускает сигналс частотой Й+Ы, вторая - Й +Мо ит,д., последйяя -Й +м, Эти сигналыпо входам 7 поступают на память 2,Сигнал с частотой Й+ОО 1, пройдя черезэту память, проектирует ио входам 8на поверхность фоторезистора все еди-ницы команд третьего блока алгоритма, расположенные под первой паройэлектродов блока 1 (соответствующиеучастки фоторезистора будут освещены), сигнал с й+Юо, пройдя черезпамять 2, проектирует ко входам 8на поверхность фоторезистора все нули команд третьего блока алгоритма,расположенные под второй парой электродов (соответствующие участки фоторезистора будут освещены) и т.д. Этоозначает, что на поверхности Фоторезистора под парой строк, в которойзаписана команда (А), образуется светящаяся полоса, соединяющая оба электрода фоторезистора. Это приводит к из.20менению уровня напряжения в нагрузкефоторезистора и служит сигналом ком.мутатору осуществить запись информации со входа 9 в соответствующие элементы памяти ячейки и одного ее сосе-, 25да. Команда (с(,) выполнена,Для избежания разрывов в световойполосе, соединяющей электроды фоторезистора, в память 2 команд могутзаписываться на некоторых частотахкорректирующие слои. Сигналы счастотами Я, также подаются по входам 10 ячейки. Зоны прозрачности корректирующих слоев приходятся как разна промежутки между электродами блока 1 (стыки соседних прямоугольниковстрок команд), а частоты , на которых записаны эти слои, подбираютсятак, что несущий их сигнал проходитчерез сегнетоэлектрик между электродами блока 1. Вид строки одного из 4 Овозможных корректирующих слоев показан на фиг. 2. Рассмотренная ячейка может также выполнять команды, поступающие в не котором поле излучения на вторую часть Фильтра, но только в отличие от известной, в которой правая часть команды представлялась некоторым законом модуляции элементов поля из- О лучения, в данном случае каждая строка поля излучения дополнена прямоугольниками, несущими частоты, непосредственно представляющие символыправой части команды.Варьируя соотношение частей, нкоторые условно делится фильтр 1,можно менять соотношение коллективиых и индивидуальных функций отдельной ячейки от того, что она выполняеттолько алгоритмы из своей памяти 2команд (индивидуальные), до того,что ячейка выполняет только алгоритмы, поступающие извне (коллективные)Формула изобретенияВычислительная однородная среда,содержащая вычислительные ячейки,каждая из которых содержит коммутатор, элемент памяти, блок оптическихфильтров, блок настройки фильтров,блок детектирования, выходы которогоподключены к входам первой группыкоммутатора, входы первой группы блока оптических фильтров являются информационными входами среды, входывторой группы блока оптических фильтров соединены с выходами блока настройки фильтров, входы первой группыкоторого являются управляющими входами первой группы среды, входы второй групгы блока настройки фильтровсоединены с входами второй группыкоммутатора и являются управляющимивходами второй группы среды, первыйвход третьей группы блока настройкифильтров соединен с выходом элемента памяти той же ячейки, а остальныевходы третьей группы соединены с выходами элементов памяти соседних ячеек, первый выход коммутатора соединен с первым входом элемента памятитой же ячейки, остальные входы котсрого соединены с соответствующими выходами коммутаторов соседних ячеек,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения быстродействия среды, каждая ячейка содержит блок памяти команд, входы которого соединены с выходами блока оптических фильтров, а выходы подключены ко входамблока детектирования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 353242, кл. С 06 Г 7/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2186028/18-24,кл, 6 06 Г 7/00, 15.08.77,тавитель М, ПупыревРед. Т. МаточкаРедант Корректор М.Шарош Заказ 1090 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект Тираж 756 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш