專利名稱：模式識別計算及其產生方法
技術領域：
本發(fā)明涉及模式識別計算及基于干涉的光學計算機。
背景技術：
本發(fā)明的主要背景技術為本申請人的講述基于干涉的計算的基礎的美國專利號5,093,802。在該專利中，將計算機生成(合成)的全息圖描述為產生所要求的計算機功能的方法。雖然進程將采用非光子能量形式操作，但采用基于干涉的計算的器件已被稱為“光子晶體管”。
在1994年2月號計算機應用學報上登出了本申請人的一篇論文，它說明當全息圖作用在雙輸入光子晶體管上時它們的傳統(tǒng)計算機生成的基礎。
本發(fā)明利用了以前關于基于干涉的計算的信息中所沒有的若干基本過程。其中包括1、模式識別圖象(條紋)分量分離器的計算機生成。
2、多個信息調制的輸入模式的同時識別。
3、來自動態(tài)圖象的復雜模式組合的分離。
4、采用模式識別產生計算機邏輯。
5、在模式識別中使用特殊干涉(來自申請08/357,460)。
6、在模式識別中同時邏輯函數(shù)的頻分多路復用的使用(來自申請08/357,460與08/454,070)。
7、超過構成普通的計算機生成的全息圖的單個象素的簡單不透明、透明或相位調整能力的光學元件的全操作范圍的陣列的利用。
模式識別的非計算應用通常在實驗室中由照相與全息技術產生。雖然這些方法對于從打字頁中揀出字母表中的靜態(tài)字母工作得很好，但它們不適用于功能活躍的邏輯、數(shù)字計算或信號處理。
在數(shù)字計算中使用模式識別至少需要獨立地用模式照明能量調制的兩種不同模式來構成一個基本邏輯器件。來自兩個模式的能量必須加以組合來構成隨邏輯動作的進行連續(xù)地變化的動態(tài)圖象。此外，為了從輸出中消除不能以與構成的特定器件的邏輯規(guī)則和諧的方式對輸出起作用的來自動態(tài)圖象的分量部分的任何能量，必須有一個圖象分量分離器。本發(fā)明通過提供這些必要的事物超越以前的方法。
按照本發(fā)明的教導，人們只須簡單地猜想哪些模式可能工作得好便能制造一些基本邏輯器件，然后通過反復試驗生產有效的邏輯器件。然而，為了優(yōu)化輸出信號能級與波形，需要一種方法來準確確定哪些模式圖形工作得最好，尤其是在器件使用多個輸入及執(zhí)行復雜的計算函數(shù)時。
本發(fā)明還教導應用在基本干涉的計算的計算模式識別波前、光學器件與系統(tǒng)的方法，以及優(yōu)化輸入模式以從給定的輸入調制序列提供優(yōu)化的輸出波形的方法。發(fā)明的公開本發(fā)明為執(zhí)行模式識別計算、計算機邏輯、信號處理及相關功能的方法，它也包括計算用來實現(xiàn)本發(fā)明的計算機生成的光學器件的方法。
采用波類型能量的多信息調制輸入模式產生模式識別計算的基本方法包括下述步驟a)產生具有以導致第一組調制狀態(tài)的量化信息調制的第一模式的所述至少一種波長的第一輸入波；b)產生具有從導致至少另一組調制狀態(tài)的量化信息調制的至少另一種模式的至少一種波長的至少一另一種輸入波前；c)組合所述第一與至少另一種波前以生成具有分量部分的至少一種動態(tài)圖象；以及d)分離來自與所述量化信息具有計算函數(shù)關系的所述分量部分的子集中的能量，以生成至少一個輸出，
借此提供模式識別計算的方法。
任何能產生所要求的波前組合的波類型能量(包含聲波、運動粒子波及電磁能量)都能在本發(fā)明中使用。然而，為了提供清楚的理解，在本公開中將使用光學術語。
具有一“組調制狀態(tài)”中的“量化信息”的波為在類似用來仿真電子學中的模擬信號的階梯法的離散能級上調幅與/或調相的波。不只是階梯的一級，而是量化的信息能存在在任何預定義的能級上。名詞“數(shù)字”也能應用。但是，“數(shù)字”通常意味著“進二制”，而在本發(fā)明中，可以利用大大超過只是兩種能級來構成調制狀態(tài)集合。
在本發(fā)明中量化輸入信號具有類似于將電子信號數(shù)字化成二進制代碼的效果。因為在噪聲變化中并不損失正在傳輸?shù)男畔?，而能降低或消除噪聲的效果。同樣，用來調制輸入的信息量化降低對噪聲變化的敏感度。量化輸入信息為各獨立調制的輸入生成一組調制狀態(tài)。輸入狀態(tài)的各離散組合產生具有構成動態(tài)圖象的圖象組的一部分的本身的能量分布的離散干涉圖象。
在微觀尺度上，從一個離散輸入能級到另一個的最小能量差以及其非光子波的等值物為通常描述電磁波的一個量子。的確，本發(fā)明的精密構造的器件能區(qū)分這樣精密劃分的能級。然而，這里名詞“量化”的應用并不僅限于單個量子增量，而是同樣包含多量子能級差。
當本發(fā)明的器件用模擬調制信號操作時，輸入從一個離散能級減弱到下一能級，而這產生從一個離散輸出組合到下一個的減弱。這一過程在工作器件中通常非常有用，但在生產器件時則較騅以計算。結果，輸入信息的量化允許本發(fā)明的計算方法優(yōu)化模式與光學器件，以便在能仿真模擬波形的離散輸入的范圍上提供優(yōu)化的輸出波形。即使分辨率必須計算到量子級，本發(fā)明現(xiàn)在也能完成這一優(yōu)化。物理定律并不允許在任何情況中以任何更精密的分辨率傳輸模擬信息。
上述步驟a)與b)提供多個模式輸入，照明及調制各模式來提供一組輸入調制狀態(tài)。當輸入波前在步驟c)中組合時，各調制狀態(tài)的組合將產生不同的干涉圖象。從輸入調制狀態(tài)的各種組合得出的所有干涉圖象的集合(包含具有一致的能量分布而不出現(xiàn)可見的干涉跡象的圖象)便是動態(tài)圖象。它是“動態(tài)”圖象，因為隨著輸入的調制它從一個特定的干涉圖象變化到另一個。從而，隨著計算從一個輸入進行到下一個，動態(tài)圖象從一個干涉圖象改變到下一個。好象電影中的幀，各幀為不同的圖象，但它們一起構成完整的電影。
步驟(d)為從復雜的動態(tài)圖象抽取邏輯或計算結果。動態(tài)圖象所占據(jù)的整個區(qū)域被組合波前時出現(xiàn)的相長與相消干涉分成分量部分。這些分量部分的尺寸是由輸入模式的形狀及用來組合輸入波前的光學器件確定的。為了便于計算與描述，可將動態(tài)圖象區(qū)分成小得多的部分，使得各分量部分由一個或多個象素構成。然而，即使一個特定的分量部分只有一個象素大小，使模式識別計算能夠工作的是分量部分中的變化中的能級。
隨著輸入信息的改變，動態(tài)圖象中的能量分布也改變。結果，各分量部分并從而各象素改變能級(相位與幅度)。單個地看來，隨著輸入在狀態(tài)之間變化，各象素將在時間上產生特定的波形，并可用作輸出。
隨著任何特定的輸入調制狀態(tài)序列的進行，從動態(tài)圖象內的許多象素位置可得到大量各式各樣的波形。為了設計特定的邏輯或其它信號處理器件(即執(zhí)行計算機功能的器件)，選擇產生與所想要的計算機功能對應的輸出波形的一個或多個象素。
如果選擇一個以上象素，首先從動態(tài)圖象分離來自該多個象素的能量，然后組合在一起來提供想要的波形輸出。當若干象素或分量部分產生相同或幾乎相同的波形時，它們便構成圖象分量的子集。當分離來自這一子集的能量而成為輸出時，其作為輸出的公共特征波形具有較高的幅度。當將子集選擇為按照某種計算函數(shù)的規(guī)則產生與輸入波形相關的波形時，本發(fā)明通過模式識別執(zhí)行計算機邏輯。輸入狀態(tài)的各種組合連同得出的輸出狀態(tài)，定義所執(zhí)行的計算操作。
結果，輸入的隨時間變化通過順序的模式識別產生信號處理的波形。主要是將多條串行信息線提供給輸入。這一信息是在三個重要的步驟中處理的。各串行線上附加有一個模式。并行地將能量從而其所攜帶的信息組合進動態(tài)圖象中。由于產生動態(tài)圖象的物理定律及由于第三步驟(從動態(tài)圖象內的選擇的象素位置的能量分離以產生串行輸出)，而出現(xiàn)并行的信號處理，并從而信息處理。從而并行處理的多條串行輸入線產生一條或多條出去的串行線。
引入模式到過程中是對先有技術的實質性改進，首先因為它能產生具有比用普通的干涉產生法所產生的多得多的各式各樣的象素波形的動態(tài)圖象。第二，因為這些模式是進行計算的裝置的一部分而不是作為輸入信息的一部分進入的，可使圖象分量分離器符合特定的干涉圖象集合；即在模式生成的動態(tài)圖象中出現(xiàn)的特定能量分布。第三，所使用的輸入模式能在設計過程中改變，從而能通過計算找到最高效的協(xié)調光學器件組。第四，模式、將模式附加在輸入上的光學器件、動態(tài)圖象及圖象分量分離器都協(xié)調一致地作為調諧成執(zhí)行其計算功能的高效單元進行工作。
至于因為它們與特定的計算函數(shù)的波形匹配而選擇的象素子集，則為產生互補的波形的其它子集，它們具有相同的幅度變化但可具有相位變化，或者反之。當在圖象分量分離器內的適當位置上引入象素大小的或分量部分大小的光學元件時，可組合一個或多個這些互補的波形來提供更強的或修正的輸出波形。多個互補子集也能組合成多個輸出。來自多個子集的能量的這一次級組合的最后結果為從輸入狀態(tài)的一個給定的組生成大量的各式各樣的可能輸出波形。這使得本發(fā)明更為通用。
雖然在傳統(tǒng)的全息圖中簡單的透明、不透明與相變元件無疑是重要的元件，現(xiàn)代光學技術還允許在各圖象分量分離器上使用寬廣得多的各式各樣光學元件。本發(fā)明還能在構成圖象分量分離器的光學元件陣列中使用透鏡、反射鏡、濾色鏡或任何其它元件。事實上這些光學元件陣列也能用在模式輸入的位置上，以便為特定的任務更好地裁剪整個光學配置。
本發(fā)明具有同時執(zhí)行許多復雜的邏輯運算的能力。其中包括諸如地址解碼、乘、除、加、減運算及相當大量的其它計算操作。運算類似于表查找功能。
各輸入組合為地址的形式。各地址產生作為動態(tài)圖象的一部分的特定干涉圖象。圖象分量分離器是通過選擇分離成產生這時表示在所選擇的地址上找到的信息的一個或多個輸出的分量子集而構成的。如同輸入“地扯”表示要計算的數(shù)據(jù)，輸出表示已在圖象分量分離器中“查找到”的計算結果。
在另一個配置中，為給定的輸入組，能生成若干輸出，各有其自己的輸出波形。如果使用8個這種輸出，表查找操作產生一個輸出字節(jié)。同樣，能使用任何數(shù)目的輸出來構成任何希望長度的并行字、圖象或任何其它形式的并行能量攜帶的信息。如果輸出組構成一個象素圖象，可用本發(fā)明來用表查找一系列圖象。
結果，本發(fā)明對于作為只讀存儲器存儲信息非常有用，能將信息計算到包含圖象分量分離器及輸入模式組的協(xié)調的光學器件中，而不是寫入CD ROM主盤上。
下一步為制造能象電子計算機中的芯片、可拆卸的CD ROM或光學“硬驅動器”那樣在計算系統(tǒng)中卸下或更換的組裝在模塊單元中的協(xié)調的光學器件。在下面說明計算機生成與包含的光學器件的優(yōu)化過程的討論中，組裝整個協(xié)調光學器件集合而不只是單一圖象分量分離器或模式組的理由將更為清楚。能將照明輸入模式的輸入信號及生成的輸出信號容易地標準化，而輸入模式組與圖象分量分離器則是將它們作為一個集體計算與修正所得出的個體。
可以在上面陳述的基本方法上增加下述修正步驟而達到頻分多路復用操作所述至少一個波長包含多個波長，各所述多個波長是用具有獨立的所述計算關系的量化信息獨立調制的，借此提供頻分多路傳輸?shù)哪Ｊ阶R別計算的方法。
在動態(tài)圖象內能存在不同頻率的干涉圖象而在它們之間無交擾。本發(fā)明利用這一物理性質，以便允許使用單一的協(xié)調光學器組同時與并行執(zhí)行多個計算操作。進一步的信息提供在美國專利申請08/357,460與08/454,070的下面的引文中。
通過進一步修正基本方法如下，能生成包含幅度與相位變化的波形的輸出當在激勵所述模式集合的不同集合時，所述分量部分的所述子集具有相位變化的能量時，從所述分量部分的所述子集中分離相位變化的能量，借此提供具有調相的能量的所述至少一個輸出。
用量化的信息調相一個或多個輸入，生成一個不同的動態(tài)圖象，正如調幅或調頻那樣。具有一個不同的動態(tài)圖象要求一個不同的圖象分量分離器來生成相同的波形輸出。然而，不論為輸入選擇什么類型的調制，大多數(shù)動態(tài)圖象會具有包含相位變化的分量部分。這些區(qū)也能用來生成具有相位變化的輸出。
在上述基本方法的又一修正中，能生成使用特殊干涉的輸出，下面在來自美國專利申請08/357,460的引文中更詳細地討論。修正的步驟為在激勵所述模式集合的不同集合時，從所述分量部分的所述子集中分離按照特殊干涉的原則變化的能量，借此提供使用特殊干涉的模式識別計算方法。
當使用非光能形式時，則來自調制的模式的信號生成適合于正在使用的能量的裝置分離的動態(tài)組合。例如，如果輸入為電子模式，很明顯“光學元件”不能用來從動態(tài)組合中分離出輸出信號。如果這些模式是在自由空間或某一其它介質中組合的，則利用電與磁場來完成所要求的操作。同樣，聲學模式需要聲學裝置從動態(tài)組合分離能量。同樣，協(xié)調的光學器件變成協(xié)調的模式組合裝置與動態(tài)組合分離裝置。因此，旨在將這些非光學方法包含在本發(fā)明中，即使本公開的主體采用光學術語，如上所述。
通常，不論是利用光學還是非光學方法，模式識別計算是通過動態(tài)識別調制的模式完成的。因此，動態(tài)模式識別計算機包括能輸入第一調制模式的第一輸入端；用于輸入至少一種其它調制模式的至少一個其它輸入端；至少一個輸出裝置；組合裝置，用于組合所述第一與至少一種其它調制模式而在所述至少一個輸出裝置上提供輸出信號，使得所述第一與至少一種其它調制模式的各調制組合得出離散輸出；借此提供動態(tài)模式識別計算機。協(xié)調的光學器件的計算四種基本事物影響能量在動態(tài)圖象內的分布。它們是輸入模式的形狀與/或組織、輸入模式的調制狀態(tài)、用來組合波前以構成動態(tài)圖象的光學器件以及用來形成輸出的分離器光學器件。為了產生工作優(yōu)化的實施例，本發(fā)明提供能計算動態(tài)圖象的復雜性及產生包含在特定實施例中的協(xié)調的光學器件的特殊計算方法。
例如，某一實施例可具有三種輸入，一種帶有正方形形狀的模式，一種圓形形狀，及一種星形形狀。當接通星形模式而斷開其它兩種時，單一的干涉圖象將出現(xiàn)在動態(tài)圖象位置上。當園形與正方形模式接通而星形斷開時，在動態(tài)圖象的位置上將出現(xiàn)不同的干涉圖象。
可將動態(tài)圖象分成象素，從而在接通星形模式時將激勵一組象素而在接通園形與正方形兩者時激勵另一組。其中，一個子集只有在園形與正方形接通時才激勵，而在接通星形的任何時間則不激勵。
如果圖象分量分離器是由透明或不透明象素的陣列構成的，可用一個象素子集來傳遞能量到輸出中，而來自其它象素的能量是被封鎖的。只將來自接通園形與正方形但斷開星形時接通的象素的能量分離，便產生解碼邏輯功能，使得只有在對園形與正方形的輸入接通面對星形的輸入斷開時，輸出是接通的。這種象素大小的分量區(qū)的子集能夠選擇，以便為任何輸入調制組合生成輸出。
但星形一定是星形嗎？也許它的形狀象字母q或象駝鹿頭。這些模式很少產生優(yōu)化的計算波形。確定必須如何組織協(xié)調的光學器件中的第一過程是為輸入調制狀態(tài)的每一種組合計算動態(tài)圖象內的能量分布。
計算動態(tài)圖象內單個干涉圖象的方法包括下述步驟a)生成描述具有用生成第一組調制狀態(tài)的量化信息調制的第一模式的第一輸入波前的第一輸入模型；b)生成描述具有用生成至少另一組調制狀態(tài)的量化信息調制的至少另一模式的至少另一輸入波前的至少另一輸入模型，及c)通過計算在所述調制狀態(tài)組的組合的所述動態(tài)圖象的位置上組合所述第一輸入波前與所述至少另一波前得出的能量分布，生成描述至少一個動態(tài)圖象的圖象分量的動態(tài)圖象模型，借此生成從組合來自多個調制的輸入模式的能量得出的所述動態(tài)圖象內的能量分布的數(shù)學模型。
生成的各器件的若干處上的能量分布是作為模型計算的。即計算這些點上的能量的數(shù)學描述。這些描述能包含幅度與相位矢量的陣列，或任何能用于后面的計算的任何其它適當?shù)臄?shù)學描述。
在上述a)與b)中，模型具有來自照明的模式的波前。各模型不僅包含波前的象素模式，還包含從量化的信息得出的量化調制狀態(tài)。這一信息用來為用在最后的器件中的每一量化狀態(tài)描述調制的輸入象素模式。
應指出，每次使用本方法時并不需要計算所有可能的輸入組合。可利用經驗、過去的計算記錄、及將輸入狀態(tài)組合的數(shù)目只限制在正在設計的器件的最終應用實際需要的那些組合上，來降低本發(fā)明的方法內的計算負擔。
步驟c)為產生分成象素的動態(tài)圖象的模型。這一模型為所有輸入的輸入調制狀態(tài)的每一種需要的組合包含動態(tài)圖象中每一象素上的波前的計算的描述。清楚地，只帶少量的調制狀態(tài)的極少數(shù)輸入需要可觀的計算量。不久以前，諸如本發(fā)明這樣的發(fā)明會是不可能地難于產生的。然而具有了今天的高速計算機并引入了第一臺全光學計算機，這種極大的數(shù)目壓力過程已成為可以工作的。當然，許多計算包含可觀的冗余，可用來幫助降低工作負擔。
物理定律提供波前分析的若干數(shù)字方法。其中包括幅度與相位矢量的求和、付里葉分析及若干其它方法?？膳c本發(fā)明一起使用能提供模型所需的信息的任何適當?shù)臄?shù)學算法。
一旦得到了動態(tài)圖象的描述，以下的步驟為d)從所述動態(tài)圖象模型中選擇能有助于生成與所述調制狀態(tài)具有計算函數(shù)關系的輸出波形的圖象分量子集，借此生成描述能用來生成所述模式識別計算的所述動態(tài)圖象內的能量分布的數(shù)學模型。
這一步驟實際上是通過動態(tài)圖象模型的搜索，來找出帶有能用來對按照正在構造的器件的操作規(guī)則與特定輸入狀態(tài)協(xié)調的至少一種組合輸出產生作用的波形或互補波形的象素。這便是，如果器件為“與”電路，則從動態(tài)圖象中選擇能對表現(xiàn)為“與”的輸出產生影響的象素，及對于正在制造的任何器件依此類推。
在達到了計算動態(tài)圖象內的能量分布及確定動態(tài)圖象的哪些部分能用來生成所需要的輸出的方法之后，下一個操作便是將這一方法加入用于生成既包含圖象分量分離器又包含操作它的輸入模式集合的協(xié)調的光學器件組的方法。
確定如何建立分離器的下一步驟為e)生成描述用于從所述圖象分量子集分離能量來生成至少一個輸出的光學元件陣列的分離器模型，借此生成已與從所述多個調制的輸入模式生成的所述動態(tài)圖象協(xié)調的模式識別光學器件的數(shù)學模型。
一旦生成了與通過動態(tài)圖象的輸入模式協(xié)調的分離器模型，下一步包含，因為利用分離器陣列中的光學元件來修正來自互補子集的能量而使它們能對公共輸出波形產生作用，而產生能利用互補子集生成公共輸出的分離器的模型。步驟e)的“圖象分量子集”包含所有有作用的分量，及光學元件的模型描述包含有關使互補波形對最終輸出產生正面作用所需的單個光學元件的信息。
生成了所有這些模型之后，現(xiàn)在我們有了工作器件的描述，但器件不一定是優(yōu)化的。
改變輸入模式的形狀改變能量在動態(tài)圖象內的分布。結果，能夠選擇在動態(tài)圖象內產生更有助于生成某些類型的輸出的能量分布的特殊模式。通過改變輸入模式，然后將它們與圖象分離光學器件協(xié)調，便能產生優(yōu)化的器件。為了產生優(yōu)化的光學器件組，本發(fā)明的方法中的下面兩步為f)改變下面的至少一個(i)所述第一輸入模型中的所述第一模式描述，及(ii)所述至少另一輸入模型中的所述至少另一模式描述；以及
g)重復步驟c)至f)直到達到基本上優(yōu)化的模式識別配置為止，借此生成用于完成所述模式識別計算的優(yōu)化的所述光學器件的陣列的描述。
在至少一個輸入模式中進行增量變化，將為各輸入模式的各光學器件組生成不同的協(xié)調的光學器件組。在各逐次的重復中，將新的光學器件組與前面的光學器件組比較。若干次重復之后，這一過程將產生一個基本上優(yōu)化的協(xié)調的光學器件組，該光學器件組與它們匹配的光學器件一起使用時，與其它模式與光學器件配置相比，具有提供改進的性能的一組輸入模式。
本方法的下面的改進是為各輸入包含一個獨特的輸入光學元件陣列。量化的信息調制的輸入通過輸入光學元件陣列既將模式施加在輸入能量上，又產生能優(yōu)化成更高效的配置的特殊化的輸入波前。
利用光學元件的輸入陣列產生供在模式識別計算中使用的動態(tài)圖象的數(shù)學模型的方法因此包括下述步驟a)生成第一輸入模型，描述(i)用生成第一組調制狀態(tài)的量化信息調制的第一輸入波前，及(ii)用于將第一模式施加在所述第一輸入波前上的第一輸入光學元件的第一陣列；b)生成至少另一輸入模型，描述(i)用產生至少另一組調制狀態(tài)的量化信息波前調制的至少另一輸入，及(ii)用于將至少另一模式施加在所述至少另一輸入波前上的至少另一輸入光學元件陣列，以及c)通過為從被所述第一輸入光學元件陣列修正過的所述第一輸入波前與被所述至少另一輸入光學元件陣列修正過的所述至少另一波前的組合中得出的所述調制狀態(tài)組的組合，計算在所述動態(tài)圖象的位置上的能量分布，而生成描述至少一個動態(tài)圖象的圖象分量的動態(tài)圖象模型，借此生成從來自多個調制的模式的組合能量得出的所述動態(tài)圖象內的能量分布的數(shù)學模型；d)從所述動態(tài)圖象模型中選擇有助于生成與所述調制狀態(tài)具有計算函數(shù)關系的輸出波形的圖象分量子集，
借此生成能用來生成所述模式識別計算的所述動態(tài)圖象內的能量分布的數(shù)學模型；e)生成描述用于從所述圖象分量子集分離能量以生成至少一個輸出的輸出光學元件陣列的分離器模型，借此生成已互相協(xié)調且與從所述多個調制模式生成的所述動態(tài)圖象協(xié)調的模式識別光學器件的數(shù)學模型；f)改變以下至少一個(i)所述第一輸入模型內的所述第一輸入光學器件陣列，及(ii)所述至少另一輸入模型內的所述至少另一輸入光學器件陣列；以及g)重復步驟c)至f)直到達到基本上優(yōu)化的模式識別配置為止，借此生成基本上優(yōu)化的所述模式識別光學器件的描述。
在每次重復上，可檢驗輸出波形的質量來判定最近的模式改變是否有助于生成更佳的器件。選擇新模式的過程可以是自動化的，諸如通過增加或刪除模式象素，或通過人的干預與直覺，或通過一些其它方法，包括試驗所有的模式并選擇最佳的一個。
用這些方法，可以生成優(yōu)化的與實用的廣闊的各式各樣的邏輯、信號處理及其它計算機功能。這些功能中包括基于特殊干涉的所有功能、頻分多路復用邏輯、及使用任何波類型能量形式的任何其它基于干涉的計算功能。來自優(yōu)先權申請的信息某些動態(tài)圖象分量部分的子集生成服從特殊干涉的原則的波形。
以下來自美國申請?zhí)?8/357,460的引文說明用在本發(fā)明中的特殊干涉的原則(縮略語di＝相消干涉，ci＝相長干涉)。(從第2頁第4行起)
“每當裝置的幾何圖形使得來自多束的能量在第一位置上導致相消干涉時，便生成這些特殊干涉現(xiàn)象，第一位置為接通任何一個輸入束本身時出現(xiàn)來自輸入束的能量處。由于能量守恒定律要求束中的能量不被相消干涉消滅，當接通不同相束時，能量一定出現(xiàn)在其它任何地方。取決于束疊加的幾何圖形，能量將被反射或轉變方向到鄰近第一位置的位置上，或它們之間成一定角度。重要的結果是來自多束的能量真正從出現(xiàn)相消干涉的第一位置轉變方向開去，并到達出現(xiàn)相長干涉的第二位置，該位置在沒有干涉中出現(xiàn)至少一個輸入束的區(qū)域外側。
在最基本的實例中，只有兩個輸入束，兩種特殊干涉是清楚的。當任何一束獨自接通時沒有輸入束提供能量到第二位置。當兩個輸入束都接通時，干涉導致來自兩個束的能量都出現(xiàn)在第二位置上。
以第二種特殊干涉，在單獨接通時，第一輸入束不提供能量到第二位置。當?shù)诙斎胧M入接通時，干涉導致來自兩個輸入束的能量都出現(xiàn)在第二位置上。然而，當獨自接通第二束時，來自它的能量的確出現(xiàn)在第二位置上。
本發(fā)明的某些實施例與應用能夠使用兩種干涉中任何一種。然而，有些事物需要一種或另一種，但不能在兩種類型上工作；諸如邏輯“與”，下面討論。
任何一種特殊干涉中的單個的束實際上在發(fā)生干涉的位置上生成圖象，即使這些圖象只是單個的點。然后這些圖象互相干涉。
在復雜圖象中，一個或多個輸入束能生成與上述簡單實例對應的圖象分量區(qū)。輸入為構成圖象的多個輸入束的子集。在只接通一個束組時，并作為結果其圖象是接通的，能量模式用能量的存在定義一組“第一”位置。當接通至少兩個子集時，在兩個圖象之間出現(xiàn)干涉，而來自兩個圖象的能量都被相消干涉從第一位置上消除。然后由于相長干涉而能量出現(xiàn)在第二位置上。第二位置在第一位置所在的區(qū)域的外側。
全息圖，特別是但不只是計算機生成的全息圖，象其它圖形一樣，是由單個象素構成的。從各象素出來一組最終組合產生波前重構的全息圖象的射線。結果，圖象上的各點是由來自全息圖的一組射線生成的。這些射線構成一組束。當整組束一齊調制時，使生成圖象，并且還調制了出現(xiàn)在它與其它圖象之間的復雜干涉。由所有輸入束的子集構成的這些圖象之間的干涉也能用來產生本發(fā)明所使用的特殊干涉現(xiàn)象。
這些特殊干涉現(xiàn)象與先有技術中使用的楊氏(Young)條紋之間的重要區(qū)別在于來自至少一個輸入束集合的、出現(xiàn)在第二位置上的輸入束集合只在發(fā)生干涉時出現(xiàn)，而在沒有干涉時并不出現(xiàn)在該位置上。反之，楊氏條紋中使用的輸入束，在任何這些束獨自接通時，沒有干涉時也出現(xiàn)在該第二位置上。
這些特殊現(xiàn)象本質上是相似的，在于出現(xiàn)在第二位置上的能量的量是與兩個輸入束或圖象中的能量的量成正比例的。出現(xiàn)在第二位置上的能量已從第一位置轉變方向。
如果一個輸入保持不變，并增加第二輸入，來自第一輸入的提供給第二位置的能量的量在第二輸入中增加更多能量不能導致來自第一輸入的更多能量出現(xiàn)在第二位置上時達到極限。
通過使用離散級來調制輸入束可在數(shù)字能量電路中利用這一現(xiàn)象來建立在它們的分量部分中具有離散的能量的量的干涉圖象的離散狀態(tài)。(從第49頁12行起)“38.基本操作原理。
申請人從理論上得出的結論，利用在其它干涉現(xiàn)象中的幅度法的標準矢量和的修正，能夠計算出采用第一種特殊干涉的，在純相長干涉位置上的能量幅度與強度。
已從余弦定律及只考慮兩條進入的射線出發(fā)，推導出用于強度的基本公式。
該公式為A＝第一束的幅度B＝第二束的幅度θ＝兩束之間的相位差強度＝I＝A2+B2+2ABcosθ
總幅度Tci＝I的平方根，正如A2＝幅度A的強度一樣。
在相長干涉(ci)區(qū)中心，θ＝0且cosθ＝+1。在相消干涉(di)區(qū)中心，θ＝180度，且cosθ＝-1。結果，在這兩個位置上的兩個幅度的矢量和也是幅度的代數(shù)和。
在ci區(qū)中兩條射線是同相的，因此和具有相同的相位。因此ci強度公式為，Ici＝A2+B2+2AB＝(A+B)2在di區(qū)中在di區(qū)中兩條射線是異相的，因此矢量和為在兩個中最大者的相位上所取的兩個幅度之差。強度的di公式成為Idi＝A2+B2-2AB＝(A-B)2這兩個條件也能看成是三條不同射線的矢量和，它們標記為B1、B2與U。在di區(qū)中，B＝-B1＝B2，從而U為A與B之間的差，而A＝B+U。
當A獨自接通時，位置1上的幅度為B1與U的矢量和。強度為(B1+U)2。
當接通B2時，它與前兩條射線組合。由于它與B1及U相位相差180度，總幅度及強度如式1中所示。式1，所有干涉類型的di位置T1＝Tdi＝B1+U-B2＝UI1＝Idi＝(B1+U-B2)2＝U2同時，通過代入得出T1＝Tdi＝B1+U-B2＝UI1＝Idi＝(B1+U-B2)2＝U2also，by substitution we getI1＝Idi＝A2+B2-2AB ＝(B+U)2+B2-2B(B+U)＝B2+2BU+U2+B2-2B2-2BU＝U2這正是所期望的因為幅度代數(shù)相加而強度則為幅度的平方。
這表示小于第一束的不同相束的相加，使能量具有等于兩者之差的幅度。如果將其看成三束之和，它們中的兩個的幅度相等但符號相反，第三束等于所有三束相加后剩余在這一位置上的能量的幅度。
干涉過程重新分配條紋圖象中的能量。從di區(qū)中消失的等量能量出現(xiàn)在ci區(qū)中。如上所示，當兩個不等的束相消干涉時，不是將di區(qū)中的所有能量重新定位到ci區(qū)中。余數(shù)正好等于兩個不等的束之間的差。這一余數(shù)并未重新定位；它繼續(xù)到達di位置上。結果，這一剩余能量便能稱作“未轉變方向的”能量，因為它并未被干涉轉變方向到ci區(qū)中。
結果，便能將明顯地從di區(qū)中消失的能量描述為“轉變方向的”能量。在揚氏ci區(qū)中在楊氏類型干涉的情況中，在只接通一個束時，到達第二位置，即ci區(qū)的能量幅度為A。便能將A看成兩個幅度B1與U之和。
再者，當束B進入接通時，它與前兩個組合。由于它與B1及U相同。B＝B1＝B2，而總幅度與強度如式2中所示。式2，在放大或飽和中的楊氏干涉類型T2＝Tci＝B1+U+B2＝2B+UI2＝Ici＝(B1+U+B2)＝(2B+U)2同樣，通過代入得出I2＝Ici＝A2+B2+2AB ＝(B+U)2+B2+2B(B+U)＝B2+2BU+U2+B2+2B2+2BU＝4B2+4BU+U2＝(2B+U)2這也正是所期望的，因為幅度代數(shù)相加而強度為幅度的平方。
在本例中，當只有一束接通時，楊氏類型干涉具有能量導至這一ci位置。能將它看成具有兩個分量。當?shù)诙M入接通時，來自di區(qū)的能量轉變方向到ci區(qū)中。如上所示，干涉加在ci區(qū)上的量正好等于從di區(qū)中消除的量。
結果，存在兩個相等的部分B1與B2。一個來自束A而另一個來自束B。兩者之間的差為U。
在ci情況與di情況中，U保持不變。它稱作“未轉變方向的”能量。明顯地，它保持不受發(fā)生在B1與B2之間的干涉的影響，即使在ci區(qū)中也一樣。
如果B上升到等于A，在兩處U都降至零。得到的干涉圖象在di位置上變成完全暗的，而在ci位置上的強度變成4A2＝4B2。所有能量都供獻給干涉圖象。
當A與B不等時，便能將形成的圖象看成是兩個圖象之和。一個圖象是以人們熟悉的干涉條紋模式的由部分B1與B2形成的干涉圖象。另一圖象為一一致的光斑，各部分之間沒有對比度變化；其幅度等于U，而其強度為U2。
結果，兩個不等的束之間的差U能正確地稱為“未轉變方向的”，因為它到達相同的位置并且具有與B1及B2斷開時相同的模式。
B1與B2正確地稱為“轉變方向的”能量，因為這一能量已被重新配置或“轉變方向”，以便形成干涉圖象。在該圖象中，將來自di位置的能量改變方向到ci區(qū)中與來自另一束的相等的提供的能量組合，另一束是在沒有干涉時無論如何都要到達那里的。在特殊干涉中下面檢驗特殊干涉。當只有一束接通時，特殊干涉對位置2，ci位置，沒有影響。這是因為與di區(qū)相比束是小的并且只指向di區(qū)，并且不散布開來覆蓋最終將出現(xiàn)ci的區(qū)，才出現(xiàn)這一現(xiàn)象。
di區(qū)的作用完全如上所述，具有來自A的兩個同相束，以及異相的B。
沒有干涉時ci區(qū)無能量。最重要的是，它沒有“未轉變方向的”能量(即U＝0) 。
當?shù)诙?B2)進入接通時，出現(xiàn)干涉產生從di位置消除能量(B1-B2)而留下U作為剩余能量的干涉圖象。
將從di位置移走的能量改變方向到ci位置中，作為B1+B2。它具有強度(B1+B2)2。再通過代入得出I2＝Ici＝A2+B2+2AB ＝(B+U)2+B2+2B(B+U)＝B2+2BU+U2+B2+2B2+2BU＝4B2+4BU+U2＝(2B+U)2然而，在這一位置上U＝0，產生式3中所示的重要關系。
式3，放大或飽和中的第一干涉類型T1＝2BI2＝(2B+0)2＝4B2結果，便為幅度與強度推導出了第一類型的特殊干涉的公式。
任何一種應用中的能量總量取決于ci區(qū)中與di區(qū)，因為它們能構成許多射線，甚至數(shù)千或百萬條射線?？偰芰磕軘U展到覆蓋大的區(qū)域或會聚到小的區(qū)中。輸出特征將是大小、位置、及輸出區(qū)對圖象分量分離器的圖象區(qū)之比的相對于圖象的函數(shù)。從并非純ci或di的圖象的其它部分提供的能量也影響本發(fā)明的整體操作。
這些公式對放大與限制過程的重要性并未夸大。例如，導向位置1的一個基本上恒定的功率束A與一個控制束B(小于A)在位置1與2上產生干涉圖象，di在1上，而ci在2上。
輸出強度為4B2，而幅度為2B。在光學器件的破壞或有可能物理地改變配置的其它因素的極限以內，A比B大多少并無關系。改變方向到輸出中的能量是與控制束B成正比的。
當控制束調幅時，輸出也調幅，具有兩倍控制束的幅度。輸出波形中信息攜帶部分的能量增加了一倍。與采用楊氏干涉的先有技術的放大器不同，本發(fā)明并不產生殘留輸出U，并不影響干涉圖象的未改變方向的剩余能量。
只要調制的束小于恒定的束，輸出將被放大。輸出幅度總是兩者較小者的兩倍。
下面考慮當調制的控制束上升到超過恒定功率束的能級以上時發(fā)生的情況。對于B＞A，在任何給定時刻，輸出將是兩者中較小者的兩倍。與在上面公式中交換束名一樣。因為較小者也是恒定者，不論B調制得多高，當然是在不破壞或修改光學配置的范圍內，輸出將是恒定的2A。這一條件稱為“飽和”。所有能從束A得到的能量都已改變方向到輸出中。
結果，本發(fā)明的放大曲線為非線性的。在光束上操作的非線性器件能夠完成否則是不可能的許多任務。調制的波形將受到限制并被鉗住在兩個輸入束相等的點上。第二類型的特殊干涉也能將第二類型的特殊干涉看成具有三個分量幅度。將功率束(A)導向di位置；而不將其任何部分導向ci模式識別計算及其產生方法ci區(qū)。正如在第一類型的特殊干涉中一樣。
將控制束(B)導向兩個位置。因此，這一類型的干涉在單一階段中不會產生邏輯“與”，然而它構成優(yōu)秀的放大器。
當斷開控制束時，I2＝0且I1＝B1+U。
當控制束小于基本上恒定的功率束射，A＝B1+U，且B＝B2。位置1上的幅度將是B1+U。式4，放大中的第二干涉類型幅度＝T2＝B1+B2＝2B強度＝I2＝(B1+B2)2＝4B2這與第一類型的特殊干涉相同。在配置進入飽和時出現(xiàn)差別。出現(xiàn)差別時，等于B-A(因為B較大)的未轉變方向的能量(U)并不來自功率束。在本例中剩余能量來自直接導向輸出的控制束。結果飽和期間的輸出如式5所示。式5，飽和中的第二干涉類型
幅度＝T2＝B1+B2+U＝2B+U＝2A+U強度＝I2＝(B1+B2+U)2＝4A2+4AU+U2因為A是常量，放大降低。已經將功率束的全部可利用的能量轉變方向到輸出中。B中的進一步增加只增加不加倍的U的大小。當進行平方生成強度時，4AU因子表示存在著與來自干涉圖象的其它部分的能量的某種交互作用，但U保持不變。
結果，這一第二類型的特殊干涉的表現(xiàn)與B＜A時的第一類型特殊干涉相同。然而在B＞A時它的表現(xiàn)象楊氏干涉。放大仍然受到一定限制，但不鉗住。寬帶與窄帶配置。
上述過程是依賴于相位的。從di位置移走的能量重新定位到ci位置中。但如果信號在某一其它相位上到達第一位置又當如何？在本例中，ci位置在某一其它位置上，導致調相信號的接近二進制運算。為了使ci位置與輸出位置相同，輸入必須精確地異相。
實踐中，所使用的光學器件必須以波長為單位及以波長為量級設計。大多數(shù)光學配置依賴于來自輸入束的載面的多點的能量的平均值。來自這些多點的能量的平均值產生熟悉的正弦曲線干涉條紋。
如果將放大器設計成包含大量的這種點以便利用平均原理，則它將具有寬的帶寬并將能利用若干輸入頻率工作。輸出位置好象并排放置的一組控制器那樣工作，各控制器使用單獨的射線組。
本例中，輸出孔包含大量波長大小的位置。對于略為不同的相位與略為不同的頻率，來自各對輸入位置的ci位置將在略為不同的輸出位置上。如果這些輸出位置碰巧在孔的區(qū)域內，能量將輸出。否則，不輸出能量。
現(xiàn)代光學器件能在波長量級上操作。波長量級輸入束與波長量級輸出孔將產生與多位置平均型光學器件十分不同的操作過程。為了使ci區(qū)命中輸出孔，光學器件越精密，相位與頻率也必須越精密。
為了使ci區(qū)命中波長量級的輸出孔，波長量級精度將導致調相信號在第一位置上只在充分接近180時才輸出。來自模擬調相信號的輸出將是只在兩個輸入精確地異相時出現(xiàn)的二進制輸出。
如果采用多頻率，只有與波長的幾何尺寸匹配的那些頻率才能命中輸出孔，從而ci位置便是小孔所在的位置。
結果，必須將各種方法與各種器件設計成產生所需要的類型的放大器。如果相位解調器在模擬輸入上操作，它必須具有平均的、多位置(寬帶)類型。如果要將它用在二進制電路中，則單一波長量級位置(窄帶)類型將工作得相當好。通過使用具有公共的第一位置但分離的輸出位置的若干波長量級的控制器，便有可能產生可觀數(shù)量的復合操作；從而，一次便能全部處理各式各樣的信號。通過輸入來自導向公共位置的不同位置的束，便能生成頻分多路信號分離器。各不同頻率將在不同的輸出位置上生成其ci。如果各輸出位置在圖象分量分離器中具有其自己的輸出孔，輸入中的復合頻率組將被分離成分開的輸出。同時，它將濾掉任何中間頻率，因為沒有為這些頻率設置輸出孔，及沒有提供匹配的輸入頻率。
如果將控制輸入導向到公共位置，并使用各有不同頻率與不同位置的若干功率輸入，便能將幾何圖形配置成使所有ci位置都匹配，而生成非常精確的可選擇頻率的濾波器。與功率束匹配的所有頻率的ci將在公共輸出孔上。所有其它頻率則不在該孔上。這一配置與寬帶平均配置的差別在于，通過濾波器的各頻率必須精確地與功率束的頻率與相位匹配。在波長量級上，濾波器能提供任何已知裝置中最好的選擇性，尤其是在光波頻率上及以上。
這些操作基本原理產生的功能類似于電子晶體管執(zhí)行類似功能的方法。結果，本發(fā)明保證了共同的名字“光子晶體管”。即使本發(fā)明很能使用非光子的波型能量，仍期望光子的實施例成為在操作中最通用的。
本發(fā)明也能使用計算功能的頻分多路復用生成模式識別計算。
下面來自美國申請?zhí)?8/357,460的引文說明在頻分多路復用中的特殊干涉的使用。(從第17頁31行)“12.有源濾波器本發(fā)明能用作利用第一類型的特殊干涉的相位與頻率靈敏的、精密有源濾波器。如果輸入束中任何一個包含的能量不是與另一輸入頻率相同且相位相反的，將不出現(xiàn)非倒相的輸出。結果，本發(fā)明能用來信號分離頻分多路復用的信號、區(qū)分顏色及解調調頻與調相信號。
如果將一種以上顏色(波長)提供給兩個束組，單一的器件將在各波長上獨立與同時操作。結果，本發(fā)明能用來開關、分離與組織寬帶信號。
通過提供與柵控放大器的第一束組一樣的基本上恒定的(零以上)能級上的多波長能量，連同多波長第二束組，與同時發(fā)生在兩個輸入上的各波長匹配的放大的信號將出現(xiàn)在輸出上。通過將功率束組的單個波長接通與斷開，便能柵控濾波過程來選擇與信號分離匹配的信號。
能并行或以樹形結構利用多個這種有源濾波器來信號分離各種頻分多路復用信號，包含用在光纖傳輸、微波及甚至無線電中的信號。
通過在裝置與方法上增加下述步驟，有源濾波器利用本基本發(fā)明a)向第一束組提供具有至少一種波長；而通常具有若干波長的零能級以上常量能級以上的能量；b)斷開與接通第一束組的波長來柵控這些單個波長斷開與接通；c)向第二束組提供要濾波的多個波長上的能量；以及d)生成與第一束組波長匹配的多個波長的子集的特殊干涉并排斥所有其它波長，借此通過生成只在同時存在在兩個輸入束組中的波長上的輸出，而提供柵控有源濾波的裝置與方法。13.利用有源濾波器消除信號應指出兩種類型中任何一種特殊干涉都能用于濾波，但第二類型的干涉中的輸入信號與輸出信號之間的關系與第一類型干涉中的有所不同。
用第二類型的干涉，濾波后的非倒相輸出中包含來自第二束組的影響，除非第二束組與第一束組的波長相等且同相，在這一情況中，相長干涉將出現(xiàn)在從第二位置與輸出中消除該能量的波長上的第一位置上。
用上述反相器增加一個反相輸出，產生一個與現(xiàn)在功率束中的每一波長上的非倒相輸出有差別的輸出，但在其它波長上沒有差別。
利用兩種類型干涉中任何一種產生差分有源濾波器的過程，從帶有倒相的輸出的放大器開始，并繼以下述步驟a)向第一束組提供其至少具有一個波長的基本上恒定的零以上能級上的能量；b)向第二束組提供要濾波的多個波長；以及c)與其多個波長至少與第一束組中的一個波長匹配的子集產生干涉，將匹配的波長的能量的方向從第一位置上改變開并進入第二位置，借此通過生成欠缺同時存在在兩個輸入束組中的波長的倒相的輸出而提供倒相的有源濾波器。這一倒相的輸出是與非倒相的輸出有差別的，正如用上述反相器一樣，只在這一實例中，為了濾波、消除與互相分離波長同時保留出現(xiàn)在被濾波的波長中的任何信息，提供具有各種波長的輸入。14.頻分信號分離器通過單個地將不同頻率調制的信號組合進一條公共的束路徑中便能容易地執(zhí)行頻分多路復用。信號分離則更為復雜。建立頻分信號分離器所用的過程為a)設置多個有源濾波器；b)提供具有多個調制的波長的頻分多路復用束組；c)引導一部分頻分多路復用束組到各濾波器的第二(控制)束組中，及d)向各濾波器的第一束組提供與多個調制的波長中各個匹配的不同頻率的能量，借此通過從各濾波器中生成與各不同頻率匹配的分離的調制的輸出而提供頻分信號分離器。
不使用第二類型的特殊干涉，因為不具有匹配的功率束的頻率會通過進入輸出中。
如果有源濾波器的第二束使用相同的輸入與第一位置，上述步驟c與正在將能量引導到該第一位置時同時發(fā)生。各頻率將在不同的位置上產生ci，在那里取得分離的輸出?！贝送?，來自申請08/454,070的以下引文包含關于一般頻分多路復用邏輯的進一步的信息，也能將它包含在本發(fā)明中。(從第3頁第3行起)“本發(fā)明包括用于提供包含邏輯、放大與能量束控制在內的頻分多路復用功能的裝置與方法。公共的光學器件組在單一器件內的獨立頻道上產生同時的、獨立的功能。頻分多路復用輸出的單個頻道包含單個地在頻道上執(zhí)行的單個功能的結果。
輸入束中包含多頻率能量，其中單個頻道的功能為作為用要在本發(fā)明中使用的信息獨立調制的獨立載波。本發(fā)明具有多個這種頻分多路復用的輸入。干涉是在所有輸入中同時產生的，它為各載波頻道生成分離的干涉圖象。因為利用公共的光學器件來產生干涉，所有圖象趨向于在同一通用區(qū)中互相重疊，雖然有些頻率分離的確發(fā)生。
雖然重疊的圖象能稱作復合圖象，事實上單個頻道中的調制變化只在已由該特定波長的能量生成的干涉圖象中產生變化。來自其它頻道的能量所生成的其它圖象不受影響。
諸如掩膜等圖象分量分離器允許能量從由于它們對單個圖象的關系而特別選擇的一個或多個位置通過到輸出中。作為重疊的結果，同時從這些相同的位置從單個圖象中取出輸出。利用來自各單個頻道的能量執(zhí)行的功能取決于該頻道的輸入束的調制特征、該頻道的干涉圖象的形狀、及從中取出能量的圖象內的位置。通過正確的選擇與定向光學元件，及通過選擇單個頻道的調制模式及相位，便能將這些參數(shù)設計進特定的器件中。
結果，本發(fā)明能為一個頻道提供邏輯“與”，另一頻道提供邏輯“或”，第三頻道放大器，等等，在它們涉及使用公共的光學器件時，取決于用于各頻道的單個參數(shù)。
當使用公共光學器件時，輸出還是頻分多路復用的，并且包含本發(fā)明內單個地執(zhí)行的功能的各頻道內的結果。
頻分多路復用邏輯具有減少控制許多信號所需的光學部件的數(shù)目的優(yōu)點。例如，通過將輸入信號控制到單個器件上，能夠單個地或作為一組，柵控接通與斷開完整的頻分多路復用字的單個位?！北景l(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明提供模式識別計算、邏輯與信號處理的裝置與方法。
本發(fā)明還提供計算動態(tài)圖象內的能量分布的方法，并生成用于實現(xiàn)模式識別計算的協(xié)調的、優(yōu)化光學器件。
通過檢驗下面的附圖、附圖的描述、較佳實施例的描述及權利要求，本發(fā)明的上述優(yōu)點將是很清楚的。


圖1為展示利用雙圖象分量分離器調制的模式的操作圖。
圖2示出來自雙模式輸入的動態(tài)圖象組。
圖2A為圖2的區(qū)30的放大圖。
圖3示出本發(fā)明中帶有二次重新組合的圖象分量分離。
圖4為展示計算優(yōu)化的協(xié)調光學器件的方法的流程圖。
圖5為展示計算包含光學元件的輸入陣列的優(yōu)化的協(xié)調光學器件的方法的流程圖。
請注意，束角、尺寸及比例都放大了，以便提供清楚的理解。實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式圖1示出具有各用量化信息獨立調制的四個輸入(10)至(13)的本發(fā)明的基本實施例。它們可以是二進制的，或者也可具有表示要計算的信息的任何數(shù)目的離散調制級的。各輸入設置有導致來自各輸入的能量采用一種模式的光學元件陣列。能利用諸如透鏡、棱鏡、全息圖或圖1中所示的簡單掩膜等任何光學元件的陣列將模式施加在調制的輸入能量上。這些光學元件還作為組合裝置工作，用于產生從中取得輸出(28)的動態(tài)圖象(31)，及從中取得輸出(29)的動態(tài)圖象(31A)。
在本例中，來自輸入(10)的能量采用模式(14)，這里示出為星形，以生成既包含星形模式又包含調制在輸入(10)上的信息的波前(18)。將輸入(11)引導到模式(15)，這里示出為菱形，生成調制的波前(19)。輸入(12)生成具有來自模式(17)的園形模式的調制波前(20)。輸入(13)生成具有來自模式(16)的隨機象素模式的調制波前(21)。
波前(18)至(21)組合形成位于圖象分量分離器(22)與/或(25)上的動態(tài)圖象。圖象分量分離器可以是光學元件的陣列并可包含透鏡、棱鏡、全息圖或圖1中所示的簡單掩膜。來自位置(24)上的動態(tài)圖象的能量部分通過圖象分量分離器(22)進入輸出(28)中，而其它部分則被阻擋在位置(23)上。類似地，位置(27)上的另一部分動態(tài)圖象通過圖象分量分離器(25)成為輸出(29)，而位置(26)上的部分則被阻擋住。
圖1A示出一組輸入波形與一個輸出波形之間的計算關系。本圖中的計算關系為示出在時間上的邏輯“與”函數(shù)。輸入(10)與(13)為在時間上調制的波形。至少一個輸出(28)為輸入(10)與(13)的邏輯“與”。在這一特定情況中，輸入(11)與(12)是斷開的(不用的)，及并不考慮輸出(29)。這便是位置(24)上的能量服從特殊干涉的原則的情況。
確定將動態(tài)圖象的哪些部分通過進入輸出及哪些部分不進入的方法為本發(fā)明的主要特征。圖2示出如何作出這一確定。
動態(tài)圖象(31)出現(xiàn)的區(qū)域是在分離器(22)的區(qū)域之內。在這一示例中，只利用生成圖1的一個輸出(28)的輸入(10)與(13)，因為隨著輸入數(shù)目與量化調制狀態(tài)數(shù)目的增加，調制組合數(shù)目急劇增加而變得難于畫出。因為這一討論的目的，設想的是二進制輸入，各輸入的各組調制狀態(tài)中有兩種狀態(tài)，如在圖1A中。
當輸入(10)與(13)都斷開時，沒有光線，因此沒有動態(tài)圖象。為此，即使它是有效的輸入組合，圖2中也未示出該狀態(tài)組合。
當輸入(10)接通而輸入(13)斷開時，波前(18)形成在動態(tài)圖象(31)內示出為對角線網狀區(qū)(33)的第一動態(tài)圖象狀態(tài)，它是構成動態(tài)圖象(31)的圖象組之一。此時，只有(31)的這一部分具有來自輸入(10)的能量，因為物理定律確定波前(18)如何受模式(14)的影響。
當輸入(10)斷開而輸入(13)接通時，波前(21)形成第二動態(tài)圖象狀態(tài)，示出為垂直網狀區(qū)(34)。同樣，只有(31)的這一部分具有來自輸入(13)的能量，因為物理定律確定波前(21)如何受模式(16)影響。
當輸入(10)與(13)都接通時，模式修正的波前(18)與(21)組合與干涉，將能量引導到區(qū)(32)中，示出為水平網狀，而形成第三動態(tài)圖象狀態(tài)。
隨著輸入通過調制狀態(tài)的各種組合，動態(tài)圖象(31)內的能量分布從一種干涉圖象改變到另一種。但由于模式化的輸入與圖象分量分離器是固定的，構成動態(tài)圖象的圖象集合保持不變。這便是，各輸入調制狀態(tài)組合將產生一個且僅一個干涉圖象。雖然不同的輸入狀態(tài)組合將產生不同的干涉圖象，每當該輸入組合出現(xiàn)在輸入上時，為該組合產生的圖象永遠是相同的。
為了產生邏輯與其它計算機功能，將能量從來自對應于要執(zhí)行的功能的位置上的動態(tài)圖象(31)中分離。例如，如果要執(zhí)行的邏輯功能為邏輯“或”，從區(qū)(42)中分離輸出并包含用所有三個區(qū)(36)、(38)與(39)的重疊表示的三種狀態(tài)組合中各個的能量。使對應于動態(tài)圖象中區(qū)(42)的圖象分量分離器(22)的區(qū)域透明，從而來自區(qū)(42)的能量能進入輸出(28)，而使(22)的其余部分不透明以防止其它組合的能量不利地影響輸出(28)。
如果要執(zhí)行的功能是在接通輸入(10)或接通輸入(10)與(13)而不是單獨接通輸入(13)時提供能量給輸出(28)，便將來自重疊區(qū)(37)的能量分離到輸出(28)中。如果要用的是“與”功能，便從區(qū)(36)中分離能量。由于區(qū)(36)只包含輸入(10)與(13)都接通時的能量，這一區(qū)也符合特殊干涉的原則，從而這一器件能用來完成其它特殊干涉器件所執(zhí)行的全部任務。
對應于輸入狀態(tài)的特定組合的各單個干涉圖象通常比這里所示出的要復雜得多，在圖象的各部分之間具有不同的幅度值與相位。為了利用這些復雜圖象，本發(fā)明采用由光學元件陣列構成的圖象分量分離器。圖2A中示出了陣列的一部分的放大圖，它是區(qū)(30)的放大圖。
這一放大圖示出了由象素大小的光學元件的陣列制成的圖象分量分離器，在本例中為透明象素(44)或不透明象素(45)。象素的最佳大小取決于動態(tài)圖象的本質。象素大小的區(qū)可以大到位于動態(tài)圖象的分量部分之一內的整個光學區(qū)，諸如區(qū)(36)、(39)或某些其它區(qū)，或者象素可以小得多并且更適合于計算協(xié)調的光學器件組。
通過分離器的各象素的能量組合構成單個輸出(28)。然而，各象素中的能量分布可以也可以不具有表示有助于生成在輸出(28)中所要求的組合輸出波形的波形的能量的，輸出(28)中所要求的組合輸出波形正確地表示整個器件要完成的邏輯或其它計算。這包含分離隨相位變化的能量以構成調相的輸出。因此，使不能正面對所要求的輸入波形作出貢獻的那些象素(45)不透明，同時使能作出貢獻的那些象素成為透明開口或某種其它透明的光學元件(44)。
圖3示出沿圖1的線3-3所取的模式(14)與(16)及圖象分量分離器(22)與(25)的剖視圖。將來自模式(14)與(16)的能量引導向圖象分量分離器(22)，動態(tài)圖象形成在圖象分量分離器(22)的左側。動態(tài)圖象分量被有策略地放置的構成完成能量分離的光學元件的陣列的光學元件分離。陣列中的單個光學元件可以是濾波器、透鏡、全息圖、移相器、不透明區(qū)或任何其它光學元件或它們的一部分。作為透鏡(54)、不透明區(qū)(55)及透明區(qū)(56)示出了一些例子。
將來自構成圖象分量分離器(22)的光學元件陣列的輸出引導到公共輸出位置(57)以構成組合輸出(28)。
將圖象分量分離器(22)中的各元件選擇、定位與定向成便于在隨著輸入序列通過其各種組合形成所要求的波形中向輸出(28)提供正面的作用。如果在諸如不透明區(qū)(55)等一定位置上的能量不能被任何實際光學元件修改成附對輸出(28)提供正面的作用，便使該位置不透明。
利用模式(14)和(16)分別修正輸入(10)與(13)的輸入能量，以便向調制的波前(18)與(21)提供單獨的模式配置。和圖象分量分離器(22)與/或(25)一樣，模式(14)、(15)、(16)與/或(17)可由諸如透鏡(51)、透明區(qū)(或開口)(52)與/或不透明區(qū)(53)等各種光學元件的陣列構成。與圖象分量分離器(22)與/或(25)的情況相同，這些元件可以是任何類型的象素量級元件。
通過正確地選擇這些陣列中的光學元件，便能“調諧”或修正波前，以便提供能用來產生更佳的圖象分量分離器(22)與/或(25)及在輸出(28)上的更佳波前的最佳的動態(tài)圖象。
在采用這里教給的計算各種光學元件及優(yōu)化這些計算的過程時，圖象分量分離器(22)及模式(14)與(16)的象素量級的光元件特別有用。
為了計算的目的，使象素小到足以在各可能的輸入狀態(tài)組合中的能量分量能以數(shù)學模型容易地表示。方法之一為采用幅度矢量，其中矢量的角度表示該象素上的能量的相位。然而，也能使用其它方法來表示波動能量。
圖4描繪本發(fā)明的模式識別計算分量的計算方法的流程圖。比較圖1、2、3與4?；具^程從(60)開始，在(61)生成描述用具有第一組調制狀態(tài)的量化信息調制的第一調制波前(18)的第一輸入模型。
同時在(62)生成描述用具有至少另一組調制狀態(tài)的量化信息調制的至少另一調制的波前(21)的至少另一輸入模型。輸入模型(61)與(62)的生成示出為并行發(fā)生的，因為它們不需要以互相相對的任何特定序列生成。然而，在(63)生成動態(tài)圖象模型需要輸入模型(61)與(62)兩者。
因此，動態(tài)圖象模型(63)利用第一輸入模型(61)及至少另一輸入模型(62)出現(xiàn)在至少一個動態(tài)圖象(31)的區(qū)(36)至(39)、(41)與(42)上的圖象，并將作為第一輸入波前(18)從第一組調制狀態(tài)與至少另一組調制狀態(tài)計算的輸入狀態(tài)模式組合與至少另一波前(21)組合。
在這一點上，本發(fā)明的過程完成了先有過程所未完成的為出現(xiàn)在輸入上的各量化的信息狀態(tài)生成動態(tài)圖象的分量部分的描述供在模式識別計算中使用。從其中能推導出從任何輸入組合系列得出的圖象分量波形的描述。
下一步驟通過從動態(tài)圖象模型(63)中選擇能用來提供對輸出(28)有幫助的作用的圖象分量子集，而生成模式匹配的模型(64)。生成模式匹配的模型(64)所需的附加信息為真值表、邏輯規(guī)則、或給定了用在整個器件中的輸入調制狀態(tài)序列后要在輸出(28)上生成的波形的其它描述。
一旦得到了鄰近的動態(tài)圖象內的有幫助的輸出位置的描述，下兩步驟為建立分離器模型(65)及輸出模型(66)。這兩步驟是一起產生的。模式匹配模型(64)中的各象素對應于圖象分量分離器(22)與分離器模型(65)中的一個象素元件。利用來自各輸入調制狀態(tài)的動態(tài)圖象模型(63)及模式匹配模型(65)的各象素上的信息來確定要放在各象素上的光學元件，以便提供在構出(28)上所要求的波形中有幫助的能量。
在它們出現(xiàn)在輸出(28)的位置(57)上時，用來自圖象分量分離器(22)的各象素元件的能量作用生成作為輸出模型(66)的輸出波形的描述。
在這一點上，本發(fā)明完成了沒有其它過程從前做到過的它生成了從多個調制模式生成的動態(tài)圖象分離得出的輸出波形的描述。構成分離器的光學元件已由這一過程設計出，從而它們是與調制的輸入波前協(xié)調的，這樣便產生了“協(xié)調的光學器件”。
已經計算出用于生成邏輯或其它計算功能的一組協(xié)調的光學器件之后，仍有改進的余地。開始時作為輸入模型(61)與(62)的部分選擇的模式可能不是用于在輸出(28)上生成所要求的波形的最有效的模式，由于存在著用相同的量化信息調制的一些其它模式或模式組。這為判定一個不同的模式是否較好，下一步驟是首先判定輸入模型(61)與(62)中當前描述的模式是否已經是最佳模式。可以在用來比較輸出模型(66)與/或分離器模型(65)的若干標準的基礎上作出這一判定。如果該模型組已經是優(yōu)化的，便在(69)從過程輸出這些模型，它們便能用來制造本發(fā)明的工作部件。
如果協(xié)調的光學器件尚未優(yōu)化，便在(68)改變一個或多個輸入模型(61)與/或(62)，并計算另一組協(xié)調的光學器件，在生成新的動態(tài)圖象模型(63)上重新開始這一循環(huán)。
再一次在(67)上作出判定這些模型是否已經優(yōu)化，但從這時開始，能在計算的分離器及輸出模型與前面的循環(huán)中所產生的進行比較。如果尚未找到最佳的模型，循環(huán)繼續(xù)進行直到找到最佳的配置為止，即使這需要計算所有的可能配置。
當已經計算出模型中所描述的最佳協(xié)調光學器件組時，輸出(69)提供這些計算結果。在這一點上，本發(fā)明已生成了其它計算過程尚未生成的能通過識別多個調制的模型產生計算機功能的最佳光學器件的協(xié)調組的描述。
圖5示出圖4上的改進增加了用于調節(jié)圖3的模式(14)與(16)中的能量的光學元件陣列。這些陣列是作為第一光學器件模型(71)與至少另一個光學器件模型(72)描述的。圖5中，光學器件模型的生成是示出為與輸入模型的生成并行的，因為能夠生成光學器件模型而不需要使用來自輸入模型的信息。然而，它們也能用來自輸入模型的信息生成，并且甚至能包含關于模式的信息。
重要之處是輸入模型(61)與(62)及光學器件模型一起描述圖3的調制波前(18)與(21)。結果，在能夠計算動態(tài)圖象模型(63)之前，描述這些波前所需的所有信息都必須包含在輸入及光學器件模型中。
圖5與4之間的下一差別在(70)處，其中為了繼續(xù)優(yōu)化配置的循環(huán)過程，在輸入模型與/或光學器件模型中作出改變。增加光學器件模型比單獨改變模式本身允許對調制的波前(18)與(21)更大量的各式各樣的可能改變。這一更大量的各式各樣可能波前導致生成用于完成模型識別計算的更好的協(xié)調光學器件組的更大機會。現(xiàn)在協(xié)調的光學器件中包含如光學器件模型(71)與(72)中所描述的模式(14)與(15)上的光學器件陣列。
再一次，本發(fā)明完成了前所未有的事物，它提供了一種完成模式識別計算的方法，連同產生了一種用于生成在模式識別計算中使用的實際光學器件的協(xié)調與優(yōu)化的數(shù)字描述組。
本發(fā)明具有提供生成更大量各式各樣輸出波形的方法的優(yōu)點，使它能完成比簡單的布爾邏輯更寬廣的各式各樣的計算任務。即使用帶有大的可能調制狀態(tài)的集合的大量輸入，本發(fā)明繼續(xù)提供如何建立器件的確定，以及能夠提供與具有如圖1中的多個輸入與多個輸出的只讀存儲器的表查找功能等效的調制的模式識別計算的工作器件本身?，F(xiàn)在能為從協(xié)調的光學器件組中的光學檢索生成任何類型的能夠量化進數(shù)字模型中的信息。
具有本發(fā)明的大量象素量級光學器件的光學元件陣列現(xiàn)在能用來在預計算的協(xié)調光學器件配置內存儲大量的信息。通過將來自光學寄存器組的輸出引導到本發(fā)明的輸入中，便能計算每一種可能的寄存器配置，以產生對應于存儲在這些寄存器中的數(shù)據(jù)的并行處理的任何要求的輸出波形集合。通過互連本發(fā)明的各種實施例，便能構造完整的光學計算機。
不能忽視作為本發(fā)明的基礎的基于干涉的計算的重要性。包含特殊干涉在內的每一種類型的干涉都能用在生成動態(tài)圖象中。結果，本發(fā)明能以更先進的、更復雜的及優(yōu)化的方式使用以前的基于干涉的計算過程。
因為不同波長的干涉圖象能同時存在于動態(tài)圖象內，便能有利地利用本發(fā)明，因為所使用的各種波長的各種可能調制狀態(tài)形成用各種調制狀態(tài)組描述的量化信息的一部分。將本發(fā)明描述為在“至少一種波長上”工作的，因為本發(fā)明能利用許多波長工作，各波長帶有其本身的調制的量化信息。分開的信息頻道的多波長使用便是頻分多路復用的定義。結果，本發(fā)明提供了其它計算系統(tǒng)或制造方法沒有提供過的事物，即頻分多路復用、基于利用動態(tài)干涉圖象的多調制模式的識別的并行處理計算、優(yōu)化光學器件的協(xié)調的組、及其產生方法。
雖然本發(fā)明的較佳實施例的以上描述中已公開了實現(xiàn)本發(fā)明的特定造、裝置及方法，因為對于熟悉計算機及光學器件及此類技術的入員而言，特定的改進與修正將是顯而易見的，申請人的意圖并非用上面的描述中任何事物來限定，而是只用下面的權利要求來限定。
權利要求
1.一種利用波型能量的模式識別方法，包括下述步驟生成具有用導致第一組調制狀態(tài)的第一量化信息調制的第一模式的至少一種波長上的第一輸入波前；生成具有用導致至少另一組調制狀態(tài)的其它量化信息調制的至少另一種模式的所述至少一種波長的至少另一波前；組合所述第一與至少另一個輸入波前以生成具有分量部分的至少一種動態(tài)圖象，以及從與所述第一與其它量化信息具有計算函數(shù)關系的所述分量部分的子集中分離能量以生成至少一種輸出。借此提供一種模式識別計算的方法。
2.權利要求1的發(fā)明，其中所述至少一種波長包含多種波長，各所述多種波長是用具有獨立的所述計算函數(shù)關系的量化信息獨立調制的，借此提供一種頻分多路復用模式識別計算的方法。
3.權利要求1的發(fā)明，包括當所述分量部分的所述子集具有在激勵所述模式的不同組時同相變化的能量時，從所述分量部分的所述子集中分離相變能量，借此提供具有調相能量的所述至少一種輸出。
4.權利要求1的發(fā)明，包括從激勵所述模式的不同組時的所述分量部分的所述子集中，分離按照特殊干涉的原則變化的能量，借此提供一種利用特殊干涉的模式識別計算方法。
5.一種模式識別計算機，包括第一輸入端，用于輸入具有用導致第一組調制狀態(tài)的第一量化信息調制的第一模式的至少一種波長的第一輸入波前；至少另一輸入端，用于輸入具有用導致至少另一組調制狀態(tài)的其它量化信息調制的至少另一種模式的所述至少一種波長的至少另一種輸入波前；組合裝置，用于組合所述第一與至少另一輸入波前，以生成具有分量部分的至少一種動態(tài)圖象，以及分離裝置，用于從與所述第一與其它量化信息具有計算函數(shù)關系的所述分量部分的子集中分離能量，以生成至少一種輸出，借此提供一種模式識別計算機。
6.權利要求5的發(fā)明，其中所述至少一種波長包括多種波長，各所述多種波長是用具有獨立的所述計算函數(shù)關系的量化信息獨立調制的，借此提供一種頻分多路復用模式識別計算機。
7.權利要求5的發(fā)明，其中在所述分量部分的所述子集具有在激勵所述模式的不同組時相變的能量時，所述分離裝置從所述分量部分的所述子集分離相變能量，借此提供具有調相能量的所述至少一個輸出。
8.權利要求5的發(fā)明，其中在激勵所述模式的不同子集時，所述分離裝置從所述分量部分的所述子集中分離按照特殊干涉原則變化的能量，借此提供利用特殊干涉的模式識別計算機。
9.一種動態(tài)模式識別計算機，包括能輸入第一調制模式的第一輸入端；用于輸入至少另一調制模式的至少另一輸入端；至少一個輸出裝置；組合裝置，用于組合所述第一與至少另一調制模式以在所述至少一個輸出裝置上提供輸出信號，使得所述第一與至少另一調制模式的各調制組合得出一個離散的輸出，借此提供一種動態(tài)模式識別計算機。
10.一種生成供在模式識別計算中使用的動態(tài)圖象的數(shù)學模型的方法，包括下述步驟a)生成描述具有以產生第一組調制狀態(tài)的量化信息調制的第一模式的第一輸入波前的第一輸入模型；b)生成描述具有以產生至少另一組調制狀態(tài)的量化信息調制的至少另一模式的至少另一輸入波前的至少另一輸入模型，及c)為組合所述第一與至少另一組模式狀態(tài)， 通過計算在動態(tài)圖象位置上組合所述第一輸入波前與所述至少另一波前所得出的能量分布，生成描述所述至少一個動態(tài)圖象的圖象分量的動態(tài)圖象模型，借此生成在從組合來自多個調制輸入模式的能量得出的所述動態(tài)圖象內的能量分布的數(shù)學模型。
11.權利要求10的發(fā)明，包含d)從所述動態(tài)圖象模型中選擇能對生成與所述調制狀態(tài)具有計算函數(shù)關系的輸出波形有作用的圖象分量子集。借此生成描述能用來產生所述模式識別計算的所述動態(tài)圖象內的能量分布的數(shù)學模型。
12.權利要求11的發(fā)明，包括e)生成描述用于從所述圖象分量子集分離能量以產生至少一個輸出的光學元件陣列的分離器模型，借此生成已與從所述多個調制輸入模式生成的所述動態(tài)圖象協(xié)調的模式識別光學器件的數(shù)學模型。
13.權利要求12的發(fā)明，包括f)改變下述中至少一個(i)所述第一輸入模型內的所述第一模式描述，及(ii)所述至少另一輸入模型內的所述至少另一模式描述；g)重復步驟c)至f)直到達到基本上優(yōu)化的模式識別配置為止，借此生成用于完成所述模式識別計算的優(yōu)化的所述光學元件陣列的描述。
14.一種生成供在模式識別計算中使用的動態(tài)圖象的數(shù)學模型的方法，包括下述步驟a)生成第一輸入模型，描述(i)用產生第一組調制狀態(tài)的量化信息調制的第一輸入波前，及(ii)用于將第一模型施加在所述第一輸入波前上的第一輸入光學元件陣列；b)生成至少另一輸入模型，描述(i)用產生至少另一組調制狀態(tài)的量化信息調制的至少另一輸入波前，及(ii)用于將至少另一模式施加在所述至少另一輸入波前上的至少另一輸入光學元件陣列，及c)為了組合從組合被所述輸入光學元件的第一陣列修改的所述第一輸入波前與被所述輸入光學元件的至少另一陣列修改的所述至少另一波前得出的所述調制狀態(tài)組，通過計算在所述動態(tài)圖象位置上的能量分布，而生成描述至少一個動態(tài)圖象的圖象分量的動態(tài)圖象模型。借此生成從組合來自多個調制模式的能量得出的所述動態(tài)圖象內的能量分布的數(shù)學模型。
15.權利要求14的發(fā)明，包括d)從所述動態(tài)圖象模型中選擇能對產生與所述調制狀態(tài)具有計算函數(shù)關系的輸出波形有作用的圖象分量子集，借此生成描述能用來產生所述模式識別計算的所述動態(tài)圖象內的能量分布的數(shù)學模型。
16.權利要求15的發(fā)明，包括e)生成用于分離來自所述圖象分量子集的能量以產生至少一個輸出的輸出光學元件陣列的分離器模型，借此生成已經互相協(xié)調并與從所述多個調制模式生成的所述動態(tài)圖象協(xié)調的模式識別光學器件的數(shù)學模型。
17.權利要求16的發(fā)明，包括f)改變下述中至少一個(i)所述第一輸入模型內的所述輸入光學元件的第一陣列，及(ii)所述至少另一輸入模型內的所述輸入光學元件的至少另一陣列，及g)重復步驟c)至f)直到達到基本上優(yōu)化的模式識別配置為止，借此生成基本上優(yōu)化的所述模式識別光學器件的描述。
全文摘要
模式識別計算能用波類型或其它類型能量完成。在利用用量化信息調制的多個波類型的能量輸入模式(10、11、12、13)的模式識別計算中,組合來自這些模式的能量以生成基于干涉的動態(tài)圖象(31、31A)。分離及重新組合動態(tài)圖象的分量部分從生成邏輯及其它計算過程輸出(28、29)。為了生成用于模式識別計算的光學器件的協(xié)調組,選擇動態(tài)圖象的象素量級上的圖象分量波形,成為對組合的輸出的貢獻者,如果它們將是以正面方式對服從產生的器件的邏輯規(guī)則的組合輸出波形有貢獻(或能修改成有貢獻)的。利用重復改變輸入模式特征業(yè)優(yōu)化協(xié)調的光學器件。模式識別計算也能利用特殊干涉及頻分多路復用邏輯。
文檔編號G06T7/00GK1174616SQ95197529
公開日1998年2月25日 申請日期1995年12月14日 優(yōu)先權日1994年12月16日
發(fā)明者約翰·N·海特 申請人:塞伯戴恩計算機公司