Ассоциативное запоминающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G11C15/00 

Изобретение относится к технике записи - воспроизведения информации, к информационно-поисковым системам, а именно к накопителям информации оптического типа, последовательного действия с опознающей ассоциативной выборкой, и может применяться в. вычислительной технике, информационных системах, системах связи, работотехнике, опознании образов, представлен ных в функций времени. , ИзвестНы ассоциативные запоминающие устройства (АЗУ) последовательного действия, содержащие источник света, модулируемый записываемым текстом, адресную систему, управляемую ассоциированным текстом, фотоноситель и фотоприемник информации, В качестве адресной системы здесь используется оптическая среда, набор в озбудителей среды и пороговый фазоно-амплитудный преобразователь, экранирующий фотоноситель от источника света. С помощью возбудителей, присоединенных к источнику ассоциирован ного текста, в среде возбуждаются интерференционные картины, эксцессы которых выделяются пороговым фазовоамплитудным преобразователем. Образующийся подвижный многоканальный световод, управляемый ассоциированным текстом, используется для размещения информации на фотоносителе. Та же развертка при постоянно включенном источнике света служит для считывания информации на траектории эксцессов 11 Недостатком такого АЗУ является малая емкость, обусловленная относительно большим сечением подвижного световода и зависимость плошади световода от частотных свойств ассоциированного текста. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит расположенные йа одной оптической оси ис-точник параллельного пучка света, модулируемый записываемым текстом, синтезатор .оптических неоднородностей, управляемый ассоциированным текстом, пороговый фазово-амплитудный преобразователь, фотоноситель и фотоприемник информации, в качестве синтезатора интерференционных картин использована стопа пластин с фазовым рельефом и устройство для микроперемещений этих пластин в стопе, управляемое ассоциированным текстом. Это

устройство обеспечивает большую информационную емкость 2J.

Недостатком известного устройства является необходимость жесткого позиционирования пластин в стопе, мало быстродействие, обусловленное инерционностью системы привода, и повышенные конструктивно-технологические требования к нему, ограниченные возможности увеличения размерности ассоциированного текста из-за ухудшени оптических характеристик с увеличением числа пластин, а следовательно, и ограниченные опознающие свойства выборки информации.

Целью изобретения является увеличение быстродействия и надежности устройства за счет улучшения конструктивно-технологических свойств и распшрения опознающих свойств ассоциативной памяти при сохранении тако же емкости, как и у известного устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник света, модулируемый записываемым текстом и оптически связанный через последовательно расположенные синтезатор оптических неоднородностей, пороговый фaзoвo-aмплитvдный преобразователь и фотоноситель с фотоприемНИКОМ информации , синтезатор оптических неоднородностей содержит высокочастотные генераторы, фазовращатели и акусто- оптический преобразователь,выгюлненный в виде пластины из прозрачного матен риала,по периметру которой размещены электроакустические преобразователи, причем выходы высокочастотных генераторов подключены к одним из электроакустических преобразователей непосредственно, а к другим - через фазовра1татели, управляющие входы которых являются входами ассоциативных признаков.,

..

На фиг. 1 представлена общая схема устройства, на.фиг. 2 - конструкция синтезатора интерференционных картин.

Модулируемый источник 1 параллель ного пучка света расположен на одной оптической оси с оптических неоднородностей синтезатором 2, пороговым фазовО-амплитудным преобразователем 3, фотоносителем 4 и фотоприемником 5 информации. По периметру пластины синтезатора 2 размещены электроакустические преобра.зователи 6 и 6 , присоединенные к высокочастотным генера торам 7. Эти генераторы имеют по два независимых выхода. Первые выходы всех генераторов объединены и сЬедйнены со всеми преобразователями б непосредственно а вторые, соединяются с преобразователями б через фазовращатели 8, управляющие входы которых являются входами ассоциативных признаков X. Общие земляные шины, соединяющие генераторы 7 с преобразо|вателями« б и б ,-;не показаны, чтобы не усложнять чертеж. Модулирующий вход источника 1 света присоединен к источнику записываемого текста V. Выходные сигналы У снимаются с выхо a фотоприемника 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Каждый генератор 7 с помощью элекроакустических преобразователей б и б возбуждает в пластине синтезатора 2 по крайД1ей мере две ультразвуковых волны, которые в заимо действу ют, образуя стоячие волны и, тем самым, динамический транспарант, являющийся эквивалентом одной фазово-рельефной пластины известного устройства. Множество генераторов 7, нагруженных на другие комбинации преобразователей б и б , создают множество динамических транспарантов, совокупность которых эквивалента стопе фаэово-релефных пластин. Однако в данном случа оптическая суперпозиция фазовых рельефов заменена суперпозицией ультразвуковых волн и возбуждающих сигналов, что позволяет ввести в оптический канал лишь однупластину вместо стопы пластин. Большее количество пластин, чем одна, может потребоваться лимь в том случае, если на периферии одной пластины конструктивно не удается .расположить электроакустические преобразователи, количество которых достаточно для управления от ассоциированного текста требуемой размерности. Взаимное управляег-юе смещение отдельных фазовых рельефов в суммарной интерференционной картине достигается введением фазовой задержки сигналов, подаваемых на соответствующие преобразователи б через ф.азрвращатели 8. Величина фазового сдвига определяется по формуле стоячей волны, причем в данном случае можно оптимизировать величину перемещения, например, из условия перемещения узлов стоячей волны на место пучностей и наоборот. Введение или устранение такой фазовой задержки эквивалентно позитив-негативному преобразованию фазового рельева. Из формулы

а--tltoco-s ( -кх)ivi (5 + UJ t)

где а - амплитуда стоячей волны, Ь - амплитуда волн, излучен, ных возбудителями б и 6, Ф, Ч - их фазы,

К - волновое число, X - координата на прямой, соединяющей возбудители, (i - циклическая частота, fc - время, очевидно, что для позитив-негатив- . ного преобразования фазового динамического транспоранта необходим управляемый сдвиг фазы относительно .f на 180. Следовательно, в качестве I фазовращателей удобно использовать инверторы. Отсюда также следует, что позитив-негативный характер преобразования фазовых рельефов, входяцих в интерференционную картину, сохраняется и в том случае, если воэбу дающие сигналы имеют сложную форму, например соответствующую тригонометрическому ряду. , При камерном ассоциированном тексте, действующем на управляющих входах фазовращателей 8, возмйжно 2 различных интерференционных картин, которые в соответствии с информационным содержанием ассоциированного текста X динамично сменяют друг дру.га, осуществляя пространственно-фазо вую модуляцию плоского фронта световой волны источника 1. Эксцессы в этих совмещенных интерференционных картинах выделяются пороговым фазово-амплитудным преобразователем 3, который обычно строится по схеме теневого прибора с ножом Фуко. Эксцессы образуют многолучевой подвижный световод, который сканирует фотоноситель 4 инЛормаций, осуществляя запись сигналов V , поступающих на модулирующий вход источника 1 света, или считывание информации на этой же траектории развертки (при постоянно включенном источнике света). В послед нем случае считываемые сигналы регист рируются фотоприемником 5 и поступают на выход в виде импульсного текста У Преимущества предлагаемого ассоциативного ЗУ, по сравнению с известш-лм состоят в том, что в синтезаторе интерференцион15ых картин отсутствуют механические перемещения, устраняется необходимость в блоке приводов, в результате быстродействие возрастает на несколько .порядков и устраняются конструктивно-технологические ограничения, присущие известному устройству Вместо стопы пластин теперь достаточно использовать одну пластину, что существенно уменьшает паразитное рассеивание и повышает оптические характеристики синтезатора, улучшая отношение сигнал/шум в нескол ко десятков раз (прямо зависит от числа пластин в стопе в синтезаторе известного устройства, т.е. от размерности ассоциированного текста). Во столько же раз уменьшается поглощение света в синтезаторе.Повышается эффективность синтезатора: в известном устройстве смещенный случайный фазовый рельеф относительно прежнего несмещённого положения эквивалентен 50%-ному изменению модуляционной характеристики, позитив-негативное преобразование эквивалентно 100%-нЬму изменению этой характеристики. В результате средне квадратичные отношения в суммарной интерференционной картине заменяются на линейные. Это качество также проявляется в улучшении отноц1ения сигнал/uiyM. Формула изобретения Ассоциативное запоминающее устройство, содержащее источник света, модулируемый записываемым текстом и оптически связанный через последовательно расположенные синтезатор оптических неоднородностей, пороговый фазово-амплитудный преобразователь и фотоноситель с фотоприемником информации, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия и повы1чения надежности устройства, синтезатор оптических неоднородностей содержит высокочастотные генераторы, фазовращатели и акустооптический преобразователь, выполненный в виде пластины из прозрачного материала, по периметру которой размещены электроакустические преобразователи , причем выходы высокочастотных генераторов подключены к одним.из электроакустических преобразователей непосредственно, а к другим - через фазовращатели, управляющие входы которых являются входами ассоциативных признаков. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №378958, кл. G 11 С 15/00, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2830478/18-24, кл. G 11 С 15/00, 1979 прототип).

U