Что такое оптоинформатика презентация

разработкой, созданием и эксплуатацией новых материалов, технологий, приборов и устройств, направленных на передачу, запись обработку и отображение информации на основе оптических технологий.

ВВЕДЕНИЕ

техники и их преодоление на основе оптических альтернатив;
оптическая обработка информации: аналоговые оптические
вычисления, Фурье-голография, голографическая коммутация,
мультиплексирование и демультиплексирование сигналов,
оптическая би- и мультистабильность, цифровая оптическая
обработка сигналов; оптический компьютер: технологии создания и
перспективы применения;
основные источники излучения в оптоинформатике: принципы работы полупроводниковых лазеров, лазеры на гетероструктурах, лазеры и усилители на основе квантоворазмерных эффектов, вертикально-излучающие полупроводниковые лазеры, волоконные лазеры и усилители, планарные лазеры и усилители;

формирование, распространение, поглощение и дисперсия световых импульсов в волоконно-оптических линиях, спектральное и временное уплотнение информационных потоков, элементная база оптических линий связи, передача оптических сигналов в атмосфере и космосе;
фотонные кристаллы: 1-2-3 D, применения, методы изготовления
квантовая криптография и квантовые вычисления: перспективы использования и ограничения;

«Вишь ты, – сказал один
другому, – вон какое колесо!
Что ты думаешь: доедет то колесо,
если б случилось, в Москву или
не доедет?»…..

Гоголь Н.В. «Мертвые души»

в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации.
[www.glossary.ru]
ИТ - этo кoмплeкc взaимocвязaнныx, нayчныx, тexнoлoгичecкиx, инжeнepныx диcциплин, изyчaющиx мeтoды эффeктивнoй opгaнизaции тpyдa людeй, зaнятыx oбpaбoткoй и xpaнeниeм инфopмaции, вычиcлитeльнyю тexникy и мeтoды opгaнизaции и взaимoдeйcтвия c людьми и пpoизвoдcтвeнным oбopyдoвaниeм, иx пpaктичecкиe пpилoжeния, a тaкжe cвязaнныe co вceм этим coциaльныe, экoнoмичecкиe и кyльтypныe пpoблeмы.
[определение ЮНЕСКО]

первой информационной революцией на заре формирования человека разумного (40 тыс. лет до н.э.)

Три тысячи лет до н. э. в Вавилоне возникла клинописная запись счета (60-ричная). От счёта — к письму

Изобретение и освоение письменности стало
второй информационной революцией

Появление носителя информации — книга (IV в. до н.э.).

Весь объем информации, заключавшийся в свитках Александрийской библиотеки можно оценить в 106 – 108 слов или в 0.1…1 Гб и это можно назвать одним из первых ИТ хранения.

выполнения простейших вычислений – счетные палочки.

В 1622 году, используя принцип действия этого устройства, Вильям Оугтред (William Oughtred) разработал логарифмическую линейку, которая в 19-20 веках стала основным инструментом инженеров.

чисел.

В 1673 г. немецкий ученый Вильгельм Готфрид Лейбниц (1646-1716), создает счетную машину. К зубчатым колесам он добавил ступенчатый валик, позволяющий осуществлять умножение и деление двенадцатиразрядных десятичных чисел.

которые распространились по всему миру.

10 августа 1845

Арифмометр Однера
выпуска 1876 г.

Вильгодт Теофил Однер

15 сентября 1905

у истоков программирования, первый в мире хакер.
«On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem» 1936 (Машина Тьюринга)
“Bombe” 1942 г. Мех. Реле.
“Colossus” 1500 электронных ламп (2500 в Colossus Mark II)
«Вычислительные машины и разум» (Computing Machinery and Intelligence) 1950 г. (Тест Тьюринга)

23.06.1912 – 7.06.1954
Алан Тьюринг

Полученная модель вычислений, в которой каждый алгоритм разбивался на последовательность простых, элементарных шагов, и была логической конструкцией, названной впоследствии «машиной Тьюринга».

математика Н. Винера «Кибернетика или Управление и связь в животном и машине»

в обычном арифмометре, а не основываться на измерении, как в дифференциальном анализаторе Буша.
2) Эти устройства, являющиеся по существу переключателями, должны состоять из электронных ламп, а не из зубчатых передач или электромеханических реле. Это необходимо, чтобы обеспечить достаточное быстродействие.
3) В соответствии с принципами, принятыми для ряда существующих машин Белловских телефонных лабораторий, должна использоваться более экономичная двоичная, а не десятичная система счисления.
4) Последовательность действий должна планироваться самой машиной так, чтобы человек не вмешивался в процесс решения задачи с момента введения исходных данных до снятия окончательных результатов. Все логические операции, необходимые для этого, должна выполнять сама машина.
5) Машина должна содержать устройство для запасания данных. Это устройство должно быстро их записывать, надежно хранить до стирания, быстро считывать, быстро стирать их и немедленно подготавливаться к запасанию нового материала.» Норберт Винер, лето 1940 г.

электронных ламп
70000 резисторов
160 кВт потребляемая
мощность

John Presper Eckert

John Presper Eckert
(1919-1995)
John W. Mauchly
(1907-1980),

вакуумный триод

Джон Фон Нейман (1903-1957)
Electronic Discrete Variable
Automatic Computer (EDVAC) 1945 г.

Laboratories 1947

ЭМ изображение 48 нм
компланарной пары транзисторов
~10 нм между структурами и ~15 нм металл. контакт.

– число компонентов на интегральной схеме
X – года
Удвоение числа компонентов каждый год

8 00 000 000
2017 10 нм

26, P. 53-54.

digital optical processors.
// Optical Engineering, 1996, V. 35, P. A3-A9.

до 15 видеоканалов стандарта HDTV, используется для распознавания голоса, человеческих лиц, обработки изображений в реальном времени.

в настоящее
время удерживает мировой рекорд
плотности записи 2,2 Тбайт/дюйм2

точке
400 фс, 50 мВт

Photonics (2017) doi:10.1038/nphoton.2017.93

Оптическая нейронная сеть

and Regulation. –
Journal Infrared MilliTerahz Waves, 2013.

Langer, M. Hohenleutner, U. Huttner, S. W. Koch, M. Kira, R. Huber. Symmetry-controlled temporal structure of high-harmonic carrier fields from a bulk crystal. Nature Photonics, 2017; DOI: 10.1038/nphoton.2017.29

ТГц импульс в кристалле
GaSe

лампы

Транзисторы

Интегральные
схемы

его вслух, прибор был призван облегчить жизнь слабовидящим людям.

оптического распознавания символов, первой читающей машины для слепых, первого речевого синтезатора; первого музыкального синтезатора, способного воспроизводить звуки рояля и других оркестровых инструментов, и создатель первых устройств распознавания речи. Автор бестселлеров The age of intelligent machines — 1990, The 10% solution for a healthy life -1993, The age of spiritual machines – 1998, The singularity is near — 2005, Как создать разум (“How to create a mind”- 2012, основал (вместе с Google и NASA) Singularity University

as the human brain. The summed computational powers of all computers is comparable to the total brainpower of the human race. 2029 A $1,000 personal computer is 1,000 times more powerful than the human brain. The vast majority of computation is done by computers. 2099 The human brain has been completely reverse engineered and all aspects of its functioning are understood. Natural human thinking possesses no advantages over computer minds. Thousands of years from now "Intelligent beings consider the fate of the Universe." Presumably, this means that the A.I.s created by humans will have the ability to control the entire Universe, perhaps keeping it from dying. Source: Kurzweil, The Age of Spiritual Machines (1999)

Доступ В Интернет
7. Астероид не убьет нас.
В течение нескольких десятилетий, космические технологии смогут в полной мере защитить Землю от столкновения с астероидами. “Мы не видим [... большой астероид] на горизонте, - пишет он в Цинь и это практически не вызывает сомнений, что такая опасность возникает, наша цивилизация будет легко уничтожить незваного гостя прежде, чем он уничтожит нас.”
6. Не волнуйтесь о болезни
Большинство болезней исчезнет к 2020 г. Мы будем в состоянии перепроектировать мозг исправить неврологические проблемы (экс. Паркинсона, Альцгеймера, инсульт). Нанороботы будут не только существовать, но быть достаточно умным для борьбы с болезнями лучше, чем наши нынешние медицинские технологии.

отличить реальность от виртуальной реальности. Последствия этого бесконечны, но одна из вещей, Курцвейл упоминает в Цинь как это повлияет на вашу сексуальную жизнь.
4. Компьютеры Очень Скоро Превзойдут Людей
К 2029 году компьютер пройдет тест Тьюринга.
3. Люди Станут Машинами
К началу 2030-х годов, технология сможет копировать человеческий мозг и поставить их на электронные механизмы. «только сосканируй свой мозг на машину и это позволит людям принимать любую форму..»
2. Земля будет состоять из компьютеров
К 2045 г., наша планета станет полностью состоять из компьютеров. За исключением некоторых заповедники для толпы плебеев, которые хотят жить в “естественном состоянии”. Дураки.
Вселенная будет суперкомпьютер
К 2099, машины будут создавать планеты-ЭВМ…

Для достижения такого масштаба процессор содержит более 128,000 Джозефсоновских контактов - это наиболее сложные интегрированные сверхпроводниковые микросхемы.

суперкомпьютеры мира.
1 марта, 2017(Quantum Artificial Intelligence Lab Run by Google, NASA, and Universities Space Research Association)