- •Лекция №1 история развития вычислительной техники
- •Вильгельм Шиккард
- •Блез паскаль
- •Арифметическая машина Паскаля (1642 г.)
- •Готфрид Вильгельм лейбниц
- •Чарльз бэббидж
- •Ада Лавлейс (1815-1842)
- •Жозеф Мари Жаккард
- •Герман Холлерит
- •Зиновий Яковлевич Слонимский
- •Эрнст Эдуард Куммер
- •Виктор Яковлевич Буняко́вский
- •Джордж Буль
- •Алан Тьюринг
- •Конрад Цузе (22 июня 1910 - 18 декабря 1995)
- •Говард Айкен
- •Дж. Стибиц
- •Лекция №2 первые компьютеры
- •Историческая справка
- •Клод Эльвуд Шеннон
- •Первое поколение компьютеров
- •Лекция №3
- •Лекция №4 второе поколение компьютеров
- •Лекция №5 третье поколение компьютеров
- •Четвертое поколение компьютеров
- •Модели параллельных компьютеров (классификация Флинна)
- •Закон Амдала
- •Необходимость параллельных вычислений:
- •Суперкомпьютеры
- •Примеры параллельных вычислительных систем
- •Лекция №7
- •Суперкомпьютеры
- •Кластеры
- •Сферы применения суперкомпьютеров
- •Значимость параллельных вычислений
- •Практические преимущества использования суперкомпьютеров
- •Лекция №8 квантовые компьютеры
- •Оптический компьютер
- •Лекция №9 методология научных исследований
- •Особенности научной деятельности:
- •Нормы научной этики.
- •Методы научных исследований
- •Теоретические методы (методы-операции) .
- •Эмпирические методы (методы-операции) .
- •Виды измерений
- •Лекция №10
- •Эмпирические методы (методы-действия) .
- •Лекция №11
- •Этап определения цели исследования.
- •Этап формирования (выбора) критериев оценки достоверности результатов исследования.
- •Критерии оценки достоверности результатов теоретического исследования.
- •Критерии оценки достоверности результатов эмпирического исследования.
- •Лекция №12
- •Стадия построения гипотезы исследования
- •Стадия конструирования исследования
- •Стадия технологической подготовки исследования
- •Опытно-экспериментальная работа
- •Лекция №13 средства и методы практической деятельности Прогнозирование.
- •Методы моделирования.
Оптический компьютер
Еще в шестидесятые годы была начата разработка основных принципов построения оптических и оптико-электронных компьютеров. Оптический компьютер - это устройство обработки информации с использованием света. Обсуждая отличительные особенности света как электромагнитной волны, нужно отметить, что частота световой волны на порядок выше частоты электрических сигналов и волн, используемых в современной компьютерной технике.
Так, если электрическая волна, используемая, например, в радиотехнике, совершает приблизительно 100 тыс. колебаний в секунду, то световая волна имеет частоту, которая в 10-100 миллионов раз превосходит это значение. Потому с ее помощью фиксированный интервал времени можно передавать большее число сигналов, а значит и информации. Кроме того, поскольку длина световой волны ничтожно мала, то имеется возможность обработки информации с необычайно высокой скоростью.
В последнее время наблюдается большой ажиотаж вокруг оптических компьютеров: считают, что оптические компьютеры сейчас находятся на одном уровне развития с нейрокомпьютерами и квантовыми компьютерами.
Однако в кругах специалистов существует мнение, что оптический компьютер в "чистом" виде еще не разработан. На данный момент существует лишь электронно-оптический компьютер. Действительно, в компьютерах фон Неймановской архитектуры широко используются оптические явления.
Случаев использования света в устройствах вывода информации из компьютера огромное множество - это дисплей, лазерный принтер и т. д. Пользователем их является человек, который зрительно воспринимает эту информацию - опять-таки с помощью света.
Техника записи информации с помощью света (другими словами, создание оптической памяти) в последние годы привлекала самое пристальное внимание. Большой интерес вызывает разработка голографической памяти.
Самой распространенной разработкой в этой сфере являются оптические диски. Принцип считывания информации с оптического диска заключается в облучении поверхности диска лазерным лучом и снятии информации при помощи отраженного от поверхности диска света. В будущем, по всей видимости, оптическая память вытеснит магнитную, используемую в классических компьютерах.
Возможно обсуждение только реально работающих коммерческих оптических вычислительных устройств, имеет смысл остановиться на их достоинствах:
передача информации со скоростью света;
независимое распространение в свободном пространстве световых пучков, которые могут без помех пересекаться или перекрываться, что позволяет иметь до 1000 входных и выходных сигналов.
естественная полная параллельность вычислений;
адекватность схем обработки самому виду существования входного и выходного массива информации - двумерного изображения;
крайне низкое энергопотребление (менее кТ на одну связь) против 108 kT для электронных компьютеров, где k - постоянная Больцмана, а Т - абсолютная температура;
адекватность использованию интегральной (планарной) технологии, подобной технологии изготовления электронных микросхем (в том числе, СБИС);
дополнительные возможности когерентной обработки (использование фазовых соотношений в голографических процессорах);
нечувствительность к электромагнитным помехам;
высокая мощность интегральных преобразований, выполняемых оптическими спецпроцессорами, и полная возможность оптической реализации как булевой алгебры, так и искусственных нейронов (порогового базового элемента).