光波の並列処理性を活用した実時間行列演算用光学系の高精度化とデイジタル演算化

利用光波的并行处理特性，提高光学系统实时矩阵计算的精度，并将其转换为数字计算

• 批准号: 61550273
• 负责人: 保立 和夫
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61550273/
• 关键词: 光コンピューティング; 光コンピュータ; 光波応用情報処理; 光行列演算

筆者らが、従来提案し、研究を進めてきた"実時間多段行列乗算用光学系"に関して、光学系中の性能劣化要因を理論的・実験的に検討して、高精度化を図るための新しい構成法を開発した他、入力行列をディジタル化するためのコーディング手法を考案し、更に本光学系を用いて逆行列を求める手法を提案して、その基礎的な検討を行った。光波応用情報処理の研究においては、近年の光デバイスの進歩とあいまって"光コンピューティング"ということばに代表される新しい研究分野が形成されている。この中で、光の持つ最大の特徴である"並列情報処理性"を活用したものとして、行列の乗算法が活発に研究されている。筆者らは、これまでに行列を2次元空間光変調器の透過光強度分布として与え、それらの乗算を実行して、答をやはり2次元・行列状の光強度分布として与える光学系を考案した。昭和61年度は、この系に関して以下の研究を行った。まず、3個以上の行列の積を得る際に精度制限要因となる一方向拡散板に関して、理論的・実験的に検討し、精度限界を明らかにした。更に、行列要素間の漏話量と受光器の信号対雑音比等で決る演算精度と演算速度、行列の大きさの限界等を示した。アナログ演算ながら、100次正方行列程度の多段乗算が可能であることが分った。また、本光学系の入力行列要素は、1あるいは0の透過率を持つ空間光変調器の複数の小開口を用いてコーディングすることで、ディジタル化が可能であることを示し、基礎実験にも成功した。精度制限要因である一方向拡散板を用いることなく3個似上の行列積が得られる新しい光学系として、光源に2次元LEDアレーを有する構成も考案し、基礎実験系を得て演算に成功した。この他、これら光学系を応用して逆行列が得られる可能性も示すことができた。以上の成果は、Applied Optics誌2編、国際会論2回の他、研究会等でも発表した。

The author proposed and researched the "optical system for time multi-stage column multiplication calculation" , Theoretical factors for performance deterioration in the optical system, ・High-precision を図るための新しいComposition methodをkai発したhe、join force ranksをディジタル化するためのコーディングtechniqueをtest caseし, Update this optical department to use the reverse row method to find the solution and propose the basic solution to the problem. Research on light wave information processingンピューティング"ということばに represents the new research field of されるている.この中で, 光のholdつ大の特徴である"Parallel information processing performance" をutilization したものとして, row and column multiplication algorithm がLive発に research されている. The author, らは, これまでに行を2D space light modulator, transmitted light intensity distribution として and え, それらのMultiply the を実行して and answer the をやはり2-dimensional and columnar light intensity distribution and the optics system test case. Showa 61 year は, この Department of に关して and the following の行った. Therefore, the actual accuracy limit of the accumulation of more than 3 rows and columns is due to the fact that the plate is scattered in one direction, the theoretical accuracy limit is clear, and the accuracy limit is clear. The calculation accuracy and calculation speed, the amount of voice leakage between row and row elements, the signal-to-sound ratio of the receiver, etc. are determined by the display.アナログcalculusながら, multi-stage multiplication calculation of 100 square rows and columns is possible, and it is possible to divide it into points.また、The input array elements of this optical system, 1あるいは0のtransmittance をhold つSpatial light modulator のplural のsmall opening をUse いてコーディングすることで, ディジタル化がpossibleであることをshowし, and basic 実験にもsuccessfulした. The accuracy limitation is due to the fact that the plate is scattered in one direction and the three rows and rows are added together and the new optical system is used.として, the light source is a 2-dimensional LED, and the 2-dimensional LED is composed of a test case, and the basic system is calculated and the calculation is successful.このhim, これらoptical system を応 Use してreverse row がget られるpossibility もshow すことができた. The above results are listed in the 2nd edition of the Journal of Applied Optics, the 2nd edition of the International Conference, and the research conference.

项目成果

Hidetoshi Nakano;Kazuo Hotate: Optoelectronics Conference(OEC′86)July 29-31,1986,Tokyo. 174-175 (1986)

Hidetoshi Nakano；Kazuo Hotate：光电会议（OEC′86）1986 年 7 月 29-31 日，东京 174-175（1986）。