Физические принципы организации нейроподобной голографической сети для обработки массивов аналоговой информации

• Автор: Денисов, Игорь Викторович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Лист
ВВЕДЕНИЕ
1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ
1Л. Универсальная экспериментальная установка для
исследования принципов создания информационноизмерительных систем на основе голографической
нейроподобной вычислительной сети дискового типа
1ЛЛ. Блок формирования опорных пучков и ввода
оптического излучения в волоконно-оптические
измерительные линии
1Л.2. Система моделирования физических воздействий на ВС распределённой волоконно-оптической измерительной
сети
1.2 Процесс записи оптической информации на тонких
голограммах
1.3. Процесс обработки массивов аналоговой информации
волоконно-оптической измерительной сети с применением голографической запоминающей среды
2. ОПТИЧЕСКАЯ НЕЙРОННАЯ СЕТЬ НА ОСНОВЕ
ДВУХСЛОЙНОГО ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО ВЕКТОР-МАТРИЧНОГО УМНОЖИТЕЛЯ
2.1. Вектор-матричный умножитель оптической нейронной
сети типа двухслойный персептрон
2.1.1. Алгоритм работы двухслойного вектор-матричного
умножителя

2.1.2. Принципы обучения нейронной сети на основе вектор-
матричного умножителя
2.2. Голографический аналог двухслойной нейронной сети
2.3. Процесс восстановления информации от волоконно-
оптической измерительной сети посредством оптической нейронной сети
3. СИСТЕМА РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ НА ОСНОВЕ
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СЕТИ И МОДЕЛИ ОПТИЧЕСКОЙ НЕЙРОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
3.1. Распределённая волоконно-оптическая измерительная
сеть
3.1.1. Принцип действия распределённой волоконно-
оптической измерительной линии
3.1.2. Применение волоконно-оптических измерительных
сетей для исследования физических полей
3.2. Компьютерная модель нейронной сети
3.3. Волоконно-оптическая система восстановления
функции распределения деформационного поля
3.4. Принцип работы нейроподобного вычислительного
комплекса
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время большое внимание привлечено к созданию новых систем обработки информации, способных управлять сложными многопараметрическими процессами в высокотехнологичных производствах различных отраслей промышленности, при мониторинге изменений в атмосфере и океане, в процедурах неразрушающего контроля, в гидроакустике, геофизике, для разработки охранных систем объектов и так далее [1]. Такой интерес объясняется значительным повышением требований, предъявляемых к разработке быстродействующих информационно-измерительных систем, что связано с постоянным увеличением объёма и сложности обрабатываемых данных, которые в большинстве случаев являются многомерными. В свою очередь, подобная тенденция стимулирует исследовательские работы по совершенствованию существующих и созданию новых устройств записи, хранения и обработки информации, имеющих большую ёмкость и быстродействие, на основе новых алгоритмов.
Создание мощных ЭВМ, направленных на решение описанной проблемы, наталкивается на предел в скорости обмена и обработки информации, ограничение ёмкости их оперативной памяти и другие проблемы, вызванные последовательным принципом работы таких вычислительных устройств [2]. Поэтому большой интерес представляют оптические методы обработки информации, что связано с огромными

Во введении обсуждается постановка задачи исследования принципов создания вычислительных устройств нейроподобного типа на оптической и оптоэлектронной элементной базе. Показаны их достоинства по сравнению с классическими оптоэлектронными процессорами и нейронными сетями. Рассмотрены основные модели оптических нейронных сетей и принципы их организации. Представлены методы организации работы наиболее перспективных нейронных сетей с точки зрения расширения их возможностей для обработки массивов аналоговой информации. Рассмотрены основные типы носителей оптической информации. Предложено использовать дисковую голографическую нейронную сеть в качестве блока восстановления оптических сигналов нейроподобной информационной системы. Показана актуальность проводимых исследований, намечены возможные пути решения поставленной задачи. Сформулирована цель работы.
В первой главе представлены экспериментальные методики, предназначенные для проведения практических исследований. Рассмотрена экспериментальная установка, позволяющая производить обработку аналоговых сигналов волоконно-оптических измерительных сетей. Описана система моделирования физических воздействий на распределённую волоконно-оптическую измерительную сеть и процесс голографической записи оптической информации с неё. Представлен метод управления записью дифракционной эффективности плоских голограмм на нелинейном участке денситометрической кривой. Рассмотрен процесс обработки