JPH0357554B2 - - Google Patents
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- JPH0357554B2 JPH0357554B2 JP21813287A JP21813287A JPH0357554B2 JP H0357554 B2 JPH0357554 B2 JP H0357554B2 JP 21813287 A JP21813287 A JP 21813287A JP 21813287 A JP21813287 A JP 21813287A JP H0357554 B2 JPH0357554 B2 JP H0357554B2
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- Japan
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- spatial light
- light modulation
- mlt
- modulation tube
- voltage
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- Liquid Crystal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は連想記憶装置に関するものである。
一般に、電子計算機等で使用されている通常の
メモリにおいては、アドレスを指定してそこに記
憶されている情報にアクセスする方式が採用され
ている。
メモリにおいては、アドレスを指定してそこに記
憶されている情報にアクセスする方式が採用され
ている。
このような従来の記憶装置では、アドレスの内
容が壊されてしまつた場合、記憶データの内容は
全く分からなくなつてしまうという問題があり、
また記憶内容に関係なくアドレスのみでしかアク
セスできない。
容が壊されてしまつた場合、記憶データの内容は
全く分からなくなつてしまうという問題があり、
また記憶内容に関係なくアドレスのみでしかアク
セスできない。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、
記憶内容の一部が壊れてしまつても読み出しが不
可能となることがなく、また記憶内容に関連した
アクセスが可能となる連想記憶装置を提供するこ
とを目的とする。
記憶内容の一部が壊れてしまつても読み出しが不
可能となることがなく、また記憶内容に関連した
アクセスが可能となる連想記憶装置を提供するこ
とを目的とする。
そのために本発明の連想記憶装置は、入力また
はフイードバツク信号を多重化させて出力する多
重化系と、入力またはフイードバツク信号を拡大
化させて出力する拡大化系と、多重化系の出力と
拡大化系の出力を乗算し出力する第1の演算器
と、2次元の情報を記憶し、必要に応じてその内
容に加減算を行うと共に、記憶内容を出力するメ
モリと、多重化系出力とメモリの出力を乗算する
第2の演算器と、第2の乗算器の出力を逆多重化
させて出力する逆多重化系と、逆多重化系からの
出力に閾値操作を行いながら記憶し、必要に応じ
て読み出すことの可能な閾値メモリと、出力結果
を入力へ戻すフイードバツク系とからなる記銘想
起部を有することを特徴とする。
はフイードバツク信号を多重化させて出力する多
重化系と、入力またはフイードバツク信号を拡大
化させて出力する拡大化系と、多重化系の出力と
拡大化系の出力を乗算し出力する第1の演算器
と、2次元の情報を記憶し、必要に応じてその内
容に加減算を行うと共に、記憶内容を出力するメ
モリと、多重化系出力とメモリの出力を乗算する
第2の演算器と、第2の乗算器の出力を逆多重化
させて出力する逆多重化系と、逆多重化系からの
出力に閾値操作を行いながら記憶し、必要に応じ
て読み出すことの可能な閾値メモリと、出力結果
を入力へ戻すフイードバツク系とからなる記銘想
起部を有することを特徴とする。
本発明の連想記憶装置は、入力の多重化像と拡
大化像を得てこれらを処理して乗算し記憶させる
ことにより記銘し、また記憶内容と参照データと
の乗算結果を逆多重化させることにより想起する
ようにして連想記憶装置を実現することが可能と
なる。
大化像を得てこれらを処理して乗算し記憶させる
ことにより記銘し、また記憶内容と参照データと
の乗算結果を逆多重化させることにより想起する
ようにして連想記憶装置を実現することが可能と
なる。
以下、実施例を図面に基づき説明する。
まず、本発明による連想記憶装置の原理を説明
する。
する。
連想記憶を実現する方法として、本発明は自己
相関行列を用いており、記憶したい内容の自己相
関により記憶行列を形成する。
相関行列を用いており、記憶したい内容の自己相
関により記憶行列を形成する。
記銘時の演算処理は式で表わすと次のようにな
る。
る。
M=Σχ・χ′ ……(1)
ここでχは記憶したい内容を表す入力ベクト
ル、χはχの転置ベクトル、Mは記憶行列であ
る。即ち、記憶したい内容の自己相関をとに、こ
れを何回も加え合わせて形成する。
ル、χはχの転置ベクトル、Mは記憶行列であ
る。即ち、記憶したい内容の自己相関をとに、こ
れを何回も加え合わせて形成する。
想起の時には、この記憶行列との演算により、
一部分から全体を想起することができる。想起時
の演算処理は式で表わすと次のようになる。
一部分から全体を想起することができる。想起時
の演算処理は式で表わすと次のようになる。
y=φ(M・χ) ……(2)
ここで、yは出力ベクトル、χは入力データ、
φは閾値操作を表わす。M・χの操作により、χ
が一部欠けたしして不完全なデータであつたとし
ても、(1)式の演算処理により記憶行列Mができて
いれば、想起データyとしては欠けた部分が補わ
れた元のデータχに近いデータが得られる。な
お、φの閾値操作により所定レベル以上のデータ
を検出するようにしてノイズ部分をカツトしてい
る。
φは閾値操作を表わす。M・χの操作により、χ
が一部欠けたしして不完全なデータであつたとし
ても、(1)式の演算処理により記憶行列Mができて
いれば、想起データyとしては欠けた部分が補わ
れた元のデータχに近いデータが得られる。な
お、φの閾値操作により所定レベル以上のデータ
を検出するようにしてノイズ部分をカツトしてい
る。
次に、上記(1)式における記憶行列による想起で
は分離が不十分である場合の方法として、より分
離度の上がる記憶行列を形成する逐次計算法を説
明する。
は分離が不十分である場合の方法として、より分
離度の上がる記憶行列を形成する逐次計算法を説
明する。
Mo+1=Mo+α〔χ−φ{Σ(Mo+χ)}〕χ′
……(3) ここで、αは学習ゲイン、ΣはMo・χについ
て部分和をとることによりχ′と次数を合わせるた
めの演算子である。n+1回目の記憶行列Mo+1
は、n回目のMoによつて想起した結果であるφ
{Σ(Mo・χ)}とχの差により示される想起時の
誤差成分と、χ′との相関に学習ゲインαを掛けた
ものによつてMoを修正することで得られる。な
お、学習ゲインαは、Moが収束するような値を
選ぶ。
……(3) ここで、αは学習ゲイン、ΣはMo・χについ
て部分和をとることによりχ′と次数を合わせるた
めの演算子である。n+1回目の記憶行列Mo+1
は、n回目のMoによつて想起した結果であるφ
{Σ(Mo・χ)}とχの差により示される想起時の
誤差成分と、χ′との相関に学習ゲインαを掛けた
ものによつてMoを修正することで得られる。な
お、学習ゲインαは、Moが収束するような値を
選ぶ。
こうして(3)式の演算処理をMoが収束するまで
行うと分離度の向上した相関行列Mが求められ、
記憶したい内容の自己相関により記憶行列を形成
し、連想の時にはこの記憶行列の記憶行列との相
関をとると一部分から全体を想起することができ
る。
行うと分離度の向上した相関行列Mが求められ、
記憶したい内容の自己相関により記憶行列を形成
し、連想の時にはこの記憶行列の記憶行列との相
関をとると一部分から全体を想起することができ
る。
第6図は本発明による連想記憶装置の一実施例
における基本的な構成要素である空間光変調管の
構成と動作を説明するための図で、1は入力像、
2はレンズ、3は光電陰極、4はマイクロチヤン
ネルプレート、5はメツシユ電極、6は結晶、6
1は電荷蓄積面、7はハーフミラー、8は単色
光、9は検光子、10は出力像である。
における基本的な構成要素である空間光変調管の
構成と動作を説明するための図で、1は入力像、
2はレンズ、3は光電陰極、4はマイクロチヤン
ネルプレート、5はメツシユ電極、6は結晶、6
1は電荷蓄積面、7はハーフミラー、8は単色
光、9は検光子、10は出力像である。
図において、空間光変調管の光電陰極3にレン
ズ2を介して入射した入力像1は光電子像に変換
される。この光電子像はマイクロチヤンネルプレ
ート4で増倍された後、結晶6の電荷蓄積面61
に電荷パターンを形成する。その電荷パターンに
応じて結晶6を横切る電界が変化し、ポツケルス
効果によつて結晶6の屈折率が変化する。
ズ2を介して入射した入力像1は光電子像に変換
される。この光電子像はマイクロチヤンネルプレ
ート4で増倍された後、結晶6の電荷蓄積面61
に電荷パターンを形成する。その電荷パターンに
応じて結晶6を横切る電界が変化し、ポツケルス
効果によつて結晶6の屈折率が変化する。
ここで、直線偏光の単色光8を結晶6に照射す
ると、電荷蓄積面61からの反射光は、結晶6の
複屈折性により偏光状態が変化しているので、検
光子9を通過させれば入力像1の光強度に対応し
た光強度をもつ出力像10が得られる。
ると、電荷蓄積面61からの反射光は、結晶6の
複屈折性により偏光状態が変化しているので、検
光子9を通過させれば入力像1の光強度に対応し
た光強度をもつ出力像10が得られる。
次にこのような空間光変調管について、本発明
と関連する主要な機能を説明する。
と関連する主要な機能を説明する。
(イ) 記憶機能
空間光変調管は、電気光学結晶の表面の電荷
分布を長い時間保持する記憶機能を持つてい
る。結晶6は非常に高い電気抵抗値を有してい
るので、結晶表面61の電荷分布を数日以上保
持することができる。
分布を長い時間保持する記憶機能を持つてい
る。結晶6は非常に高い電気抵抗値を有してい
るので、結晶表面61の電荷分布を数日以上保
持することができる。
(ロ) 減算機能
空間光変調管は電気光学結晶の表面に正また
は負の電荷分布を選択的に形成することができ
る。第7図Aは電気光学結晶の2次電子放出特
性を示すグラフである。
は負の電荷分布を選択的に形成することができ
る。第7図Aは電気光学結晶の2次電子放出特
性を示すグラフである。
図に示すように電荷蓄積面61へ入射する1
次電子エネルギーEが第1クロスオーバー点E
1よりも小さいか、または第2クロスオーバー
点E2より大きい場合には、1次電子数が結晶
表面で放出される2次電子数よりも大きいので
(δ<1)、結晶表面は負に帯電する。1次電子
のエネルギーがE1とE2の間では、2次電子
数が1次電子数よりも多くなるので(δ>1)、
結晶表面は正に帯電する。
次電子エネルギーEが第1クロスオーバー点E
1よりも小さいか、または第2クロスオーバー
点E2より大きい場合には、1次電子数が結晶
表面で放出される2次電子数よりも大きいので
(δ<1)、結晶表面は負に帯電する。1次電子
のエネルギーがE1とE2の間では、2次電子
数が1次電子数よりも多くなるので(δ>1)、
結晶表面は正に帯電する。
結晶に電荷を蓄積する際に正の電荷で書き込
むか負の電荷で書き込むかは、第6図に示す
VcとVbの電圧を制御することにより実行され
る。ここで最初に負の電圧を書込み、次に正に
帯電させるか、或いは最初に正に帯電させ、次
に負の電荷を書込むかの2つの方法により減算
機能を持たすことができる。減算の量は次の3
つの方法により制御できる。
むか負の電荷で書き込むかは、第6図に示す
VcとVbの電圧を制御することにより実行され
る。ここで最初に負の電圧を書込み、次に正に
帯電させるか、或いは最初に正に帯電させ、次
に負の電荷を書込むかの2つの方法により減算
機能を持たすことができる。減算の量は次の3
つの方法により制御できる。
即ち、減算時の入射光強度を変化させる方
法、マイクロチヤンネルプレート4に加える電
圧の持続時間を変化させる方法、及びマイクロ
チヤンネルプレート4に加える電圧を変化させ
る方法である。
法、マイクロチヤンネルプレート4に加える電
圧の持続時間を変化させる方法、及びマイクロ
チヤンネルプレート4に加える電圧を変化させ
る方法である。
書き込み、消去の方法は周知であるが、第7
図A,Bにより正電荷像を例にとつて説明す
る。なお、二次電子捕集電極に印加する電圧
Vcは、第7図Aの第2クロスオーバーE2に設
定する。
図A,Bにより正電荷像を例にとつて説明す
る。なお、二次電子捕集電極に印加する電圧
Vcは、第7図Aの第2クロスオーバーE2に設
定する。
結晶背面電圧Vbを第2クロスオーバー点E2
に相当する電位に設定すると、結晶表面電位
Vsは、電位E2に書き込みによつて生じた正電
荷の電位上昇分が加わつた値になる。この表面
電位の場合、入射する一次電子のエネルギは
E2以上あるので二次電子放出比δ<1となり、
表面電位がE2に達するまで負電荷が蓄積され
る。電位がE2に達するとδ=1となつて平衡
状態になり、かつ表面の帯電は零となる。
に相当する電位に設定すると、結晶表面電位
Vsは、電位E2に書き込みによつて生じた正電
荷の電位上昇分が加わつた値になる。この表面
電位の場合、入射する一次電子のエネルギは
E2以上あるので二次電子放出比δ<1となり、
表面電位がE2に達するまで負電荷が蓄積され
る。電位がE2に達するとδ=1となつて平衡
状態になり、かつ表面の帯電は零となる。
結晶背面電圧Vbを第1クロスオーバー点E1
と第2クロスオーバー点E2との間でダイナミ
ツクレンジが十分にとれる電圧E′に設定する。
このとき結晶表面電位VsもほぼE′となるから、
入射する一次電子のエネルギはE1とE2の間で
ある。従つて二次電子放出比δ>1となるから
正電荷像が形成される。放出された二次電子は
Vsよりも高い電位Vcにある二次電子捕集電極
に捕集される。
と第2クロスオーバー点E2との間でダイナミ
ツクレンジが十分にとれる電圧E′に設定する。
このとき結晶表面電位VsもほぼE′となるから、
入射する一次電子のエネルギはE1とE2の間で
ある。従つて二次電子放出比δ>1となるから
正電荷像が形成される。放出された二次電子は
Vsよりも高い電位Vcにある二次電子捕集電極
に捕集される。
(ハ) 実時間閾値動作機能
空間光変調管は、第6図に示すVc及びVbの
設定条件により、実時間閾値動作を実行させる
ことができる。メツシユ電極5は結晶表面の近
傍に設けられており、これを所定の電位に設定
すると、結晶表面に十分な電子が供給されてい
る場合には結晶表面電位はメツシユ電極の電位
となり、この電位がクロスオーバー点となる。
すなわち、結晶表面電位がメツシユ電極よりも
低いと結晶表面から放出される二次電子がメツ
シユ電極に捕集されるため入射電子に対して二
次電子放出が増加して結晶表面の電位は上昇
し、逆に結晶表面電位がメツシユ電極電位より
も高いと入射電子が二次電子よりも多くなつて
結晶表面電位が下がり、結局結晶表面電位がメ
ツシユ電極電位に等しくなつたところで電位は
一定となる。いま、メツシユ電極5の電圧Vc
を0.1KV程度と低くしておき、Vbをステツプ
状に0.1KVより下げると、結晶表面もステツプ
状に電位が下がつて結晶6の電荷蓄積面61は
負電位となり、電子が到達しなくなつて、いわ
ゆるロツクアウト状態となる。しかし、Vbを
ゆつくりとランプ状に下げていくと、入射する
光の強度が大きくて多量の電子が供給される部
分では電子が結晶表面に供給され、二次電子放
出が大きくなつて負電位とならず、入射する光
の強度が小さくて供給される電子の量が少ない
部分では電位降下に電子の供給が追いつかず、
そのため負電位となつて電子が結晶表面に到達
しなくなる。したがつて、光電陰極3に入射す
る光の強度に対応して結晶表面が負電位となつ
て書き込みが行われない部分と、結晶表面に電
子が到達し、表面が負電位とならずに書き込み
が行われる部分とができ、その結果、入射する
光の強度により閾値操作が実行されることにな
る。」 (ニ) 実時間閾値動作によるAND演算機能 空間光変調管は、前述のとおり、実時間閾値
動作機能を有する。これを利用して次のように
AND演算を実行することができる。即ち、第
8図に示すように、2つの入力を重ね合わせる
と、入力光強度は0、1、2の3レベルとな
る。このうちのレベル2のところで実時間閾値
動作を行うと、結果は第9図の通りとなり、
AND演算が実行されたことになる。
設定条件により、実時間閾値動作を実行させる
ことができる。メツシユ電極5は結晶表面の近
傍に設けられており、これを所定の電位に設定
すると、結晶表面に十分な電子が供給されてい
る場合には結晶表面電位はメツシユ電極の電位
となり、この電位がクロスオーバー点となる。
すなわち、結晶表面電位がメツシユ電極よりも
低いと結晶表面から放出される二次電子がメツ
シユ電極に捕集されるため入射電子に対して二
次電子放出が増加して結晶表面の電位は上昇
し、逆に結晶表面電位がメツシユ電極電位より
も高いと入射電子が二次電子よりも多くなつて
結晶表面電位が下がり、結局結晶表面電位がメ
ツシユ電極電位に等しくなつたところで電位は
一定となる。いま、メツシユ電極5の電圧Vc
を0.1KV程度と低くしておき、Vbをステツプ
状に0.1KVより下げると、結晶表面もステツプ
状に電位が下がつて結晶6の電荷蓄積面61は
負電位となり、電子が到達しなくなつて、いわ
ゆるロツクアウト状態となる。しかし、Vbを
ゆつくりとランプ状に下げていくと、入射する
光の強度が大きくて多量の電子が供給される部
分では電子が結晶表面に供給され、二次電子放
出が大きくなつて負電位とならず、入射する光
の強度が小さくて供給される電子の量が少ない
部分では電位降下に電子の供給が追いつかず、
そのため負電位となつて電子が結晶表面に到達
しなくなる。したがつて、光電陰極3に入射す
る光の強度に対応して結晶表面が負電位となつ
て書き込みが行われない部分と、結晶表面に電
子が到達し、表面が負電位とならずに書き込み
が行われる部分とができ、その結果、入射する
光の強度により閾値操作が実行されることにな
る。」 (ニ) 実時間閾値動作によるAND演算機能 空間光変調管は、前述のとおり、実時間閾値
動作機能を有する。これを利用して次のように
AND演算を実行することができる。即ち、第
8図に示すように、2つの入力を重ね合わせる
と、入力光強度は0、1、2の3レベルとな
る。このうちのレベル2のところで実時間閾値
動作を行うと、結果は第9図の通りとなり、
AND演算が実行されたことになる。
次に本発明に必要なその他の構成要素について
説明する。なお、入力像は2×2のパターンとい
うことにする。
説明する。なお、入力像は2×2のパターンとい
うことにする。
拡大化系
第10図に示すように2×2の入力像を4×
4に拡大投影させる。実際にはレンズ等により
行われる。
4に拡大投影させる。実際にはレンズ等により
行われる。
多重化系
第11図Aに示すように2×2の入力像を繰
返し投影させ、第11図Bに示すようなパター
ンを得る。実際には、レンズアレイ等により実
現される。
返し投影させ、第11図Bに示すようなパター
ンを得る。実際には、レンズアレイ等により実
現される。
逆多重化系
第12図に示すように4×4の入力像を2×
2に重ね合わせるように投影する。実際にはレ
ンズアレイ等により実現する。
2に重ね合わせるように投影する。実際にはレ
ンズアレイ等により実現する。
次に、前述の拡大化像、多重化像、逆多重化像
を用いて2次元データに適したコーデイングを行
うコーデイング法について2×2の画像として説
明する。
を用いて2次元データに適したコーデイングを行
うコーデイング法について2×2の画像として説
明する。
本出願人が別途出願した記銘、想起の方法につ
いて説明する。
いて説明する。
ベクトルχと、その転置ベクトルχ′を次のよう
に表す。
に表す。
χ=x1
x2
x3
x4,χ′=(x1,x2,x3,x4)
このとき記銘は、
M=χ・χ′=x1
x2
x3
x4・(x1,x2,x3,x4)
=x1x1 x1x2 x1x3 x1x4
x2x1 x2x2 x2x3 x2x4
x3x1 x3x2 x3x3 x3x4
x4x1 x4x2 x4x3 x4x4
と表され、一方想起は、
z′=M×y=x1x1 x1x2 x1x3 x1x4
x2x1 x2x2 x2x3 x2x4
x3x1 x3x2 x3x3 x3x4
x4x1 x4x2 x4x3 x4x4 y1
y2
y3
y4
=x1x1y1 x1x2y2 x1x3y3 x1x4y4
x2x1y1 x2x2y2 x2x3y3 x2x4y4
x3x1y1 x3x2y2 x3x3y3 x3x4y4
x4x1y1 x4x2y2 x4x3y3 x4x4y4
と表される。
ここでz′を一次元化してzとすると、
z=x1x1y1+x1x2y2+x1x3y3+x1x4y4
x2x1y1+x2x2y2+x2x3y3+x2x4y4
x3x1y1+x3x2y2+x3x3y3+x3x4y4
x4x1y1+x4x2y2+x4x3y3+x4x4y4
となる。
しかしながら、この方法では画像処理を行うた
めには、画像の2次元データを、1次元化する必
要がある。
めには、画像の2次元データを、1次元化する必
要がある。
これに対して本発明では次のような演算により
記銘、想起を行う。今、記憶させたい内容をχと
し、 χ=x1 x2 x3 x4 とする。
記銘、想起を行う。今、記憶させたい内容をχと
し、 χ=x1 x2 x3 x4 とする。
ここで、拡大化系により、
x mag=x1 x1 x2 x2
x1 x1 x2 x2
x3 x3 x4 x4
x3 x3 x4 x4
多重化系により、
x mlt=x1 x2 x1 x2
x3 x4 x3 x4
x1 x2 x1 x2
x3 x4 x3 x4
を得る。このときx magとx mltの要素同志
の乗算x mag・x mltをMとすると、 M=x mag・x mlt=x1x1 x1x2 x2x1 x
2x2 x1x3 x1x4 x2x3 x2x4 x3x1 x3x2 x4x1 x4x2 x3x3 x3x4 x4x3 x4x4 (・……要素同士の乗算でHadamard積と呼ばれ
る。) となり、前述の行列演算により得られた結果と同
じ一結果が得られ(但し配列は異なつている)、
x mag・x mltにより記銘を行うことが可能
であることが分かる。
の乗算x mag・x mltをMとすると、 M=x mag・x mlt=x1x1 x1x2 x2x1 x
2x2 x1x3 x1x4 x2x3 x2x4 x3x1 x3x2 x4x1 x4x2 x3x3 x3x4 x4x3 x4x4 (・……要素同士の乗算でHadamard積と呼ばれ
る。) となり、前述の行列演算により得られた結果と同
じ一結果が得られ(但し配列は異なつている)、
x mag・x mltにより記銘を行うことが可能
であることが分かる。
また、
y mlt=y1 y2 y1 y2
y3 y4 y3 y4
y1 y2 y1 y2
y3 y4 y3 y4
とし、Mとy mltの要素同志の乗算M・y
mltをz′とすると、 z′=M・y mlt =x1x1 x1x2 x2x1 x2x2 x1x3 x1x4 x2x3 x2x4 x3x1 x3x2 x4x1 x4x2 x3x3 x3x4 x4x3 x4x4 y1 y2 y1 y2 y3 y4 y3 y4 y1 y2 y1 y2 y3 y4 y3 y4 =x1x1y1 x1x2y2 x2x1y1 x2x2y2 x1x3y3 x1x4y4 x2x3y3 x2x4y4 x3x1y1 x3x2y2 x4x1y1 x4x2y2 x3x3y3 x3x4y4 x4x3y3 x4x4y4 となる。ここでz′の逆多重化をzとすると、 z=x1x1y1+x1x2y2+x1x3y3+x1x4y4 x2x1y1
+x2x2y2+x2x3y3+x2x4y4 z=x1x1y1+x1x2y2+x1x3y3+x1x4y4 x2x1y1
+x2x2y2+x2x3y3+x2x4y4 x3x1y1+x3x2y2+x3x3y3+x3x4y4 x4x1y1+x4x2y2+x4x
3y3+x4x4y4 となり、前述の行列演算で得られた結果と同一内
容(但し配列は異なつている)であり、M・y
mltの逆多重化像により想起パターンが得られる
ことが分かる。
mltをz′とすると、 z′=M・y mlt =x1x1 x1x2 x2x1 x2x2 x1x3 x1x4 x2x3 x2x4 x3x1 x3x2 x4x1 x4x2 x3x3 x3x4 x4x3 x4x4 y1 y2 y1 y2 y3 y4 y3 y4 y1 y2 y1 y2 y3 y4 y3 y4 =x1x1y1 x1x2y2 x2x1y1 x2x2y2 x1x3y3 x1x4y4 x2x3y3 x2x4y4 x3x1y1 x3x2y2 x4x1y1 x4x2y2 x3x3y3 x3x4y4 x4x3y3 x4x4y4 となる。ここでz′の逆多重化をzとすると、 z=x1x1y1+x1x2y2+x1x3y3+x1x4y4 x2x1y1
+x2x2y2+x2x3y3+x2x4y4 z=x1x1y1+x1x2y2+x1x3y3+x1x4y4 x2x1y1
+x2x2y2+x2x3y3+x2x4y4 x3x1y1+x3x2y2+x3x3y3+x3x4y4 x4x1y1+x4x2y2+x4x
3y3+x4x4y4 となり、前述の行列演算で得られた結果と同一内
容(但し配列は異なつている)であり、M・y
mltの逆多重化像により想起パターンが得られる
ことが分かる。
このように、多重化系と拡大化系を用いて記銘
を行い、さらに逆多重化系を用いて想起を行うこ
とができるので、全て2次元的処理により連想記
憶を実現することが可能となる。
を行い、さらに逆多重化系を用いて想起を行うこ
とができるので、全て2次元的処理により連想記
憶を実現することが可能となる。
次に、具体的に本発明による連想記憶について
説明する。なお、計算は前述の(3)式と同様の次式
により行う。
説明する。なお、計算は前述の(3)式と同様の次式
により行う。
Mo+1=Mo+α〔x mag−〔φ{Σ(Mo・x mlt)
}〕mag〕x mlt……(4) ここで、αは学習ゲイン、x magはxの拡大
化像、x mltはxの多重化像、Σは逆多重化像
を示す。n+1回目の記憶行列Mo+1は、n回目
のMoによつて想起した結果である〔φ{Σ(Mo・
x mlt)}magとx magとの差により示され
る想起時の誤差成分と、x maltの積に学習ゲ
インαを掛けたものによつて、Moを修正するこ
とで得られる。前述と同様、学習ゲインαはMo
が収束するような値を選び、この演算処理をMo
が収束するまで行うと分離度の向上したMoが求
められる。
}〕mag〕x mlt……(4) ここで、αは学習ゲイン、x magはxの拡大
化像、x mltはxの多重化像、Σは逆多重化像
を示す。n+1回目の記憶行列Mo+1は、n回目
のMoによつて想起した結果である〔φ{Σ(Mo・
x mlt)}magとx magとの差により示され
る想起時の誤差成分と、x maltの積に学習ゲ
インαを掛けたものによつて、Moを修正するこ
とで得られる。前述と同様、学習ゲインαはMo
が収束するような値を選び、この演算処理をMo
が収束するまで行うと分離度の向上したMoが求
められる。
第1図は本発明による連想記憶装置の構成を示
すブロツク図で、図中、101は拡大化系、10
2は多重化系、103は第1の演算器、104は
メモリ、105は第2の演算器、106は逆多重
化系、107は閾値メモリである。
すブロツク図で、図中、101は拡大化系、10
2は多重化系、103は第1の演算器、104は
メモリ、105は第2の演算器、106は逆多重
化系、107は閾値メモリである。
図において、拡大化系101は前述したよう
に、例えば4×4の入力xから16×16のx mag
を作成し、多重化系102は同様に4×4の入力
xから16×16のx mltを作成する。第1の演算
器103はx magとx mltの要素同士の乗算
を行う。第1のメモリ104は、x mag・x
mltの加算、フイードバツク値の減算を行うメモ
リである。第2の演算器105はメモリ104の
内容とx mltの乗算を行つて想起データを作成
する。逆多重化系106は16×16のデータを4×
4のデータに変換するためのものである。閾値メ
モリ107は閾値操作を行い所定レベル以上のデ
ータを検出してノイズをカツトするメモリであ
る。この閾値メモリの出力yはフイードバツク系
を通して入力側にフイードバツクされる。
に、例えば4×4の入力xから16×16のx mag
を作成し、多重化系102は同様に4×4の入力
xから16×16のx mltを作成する。第1の演算
器103はx magとx mltの要素同士の乗算
を行う。第1のメモリ104は、x mag・x
mltの加算、フイードバツク値の減算を行うメモ
リである。第2の演算器105はメモリ104の
内容とx mltの乗算を行つて想起データを作成
する。逆多重化系106は16×16のデータを4×
4のデータに変換するためのものである。閾値メ
モリ107は閾値操作を行い所定レベル以上のデ
ータを検出してノイズをカツトするメモリであ
る。この閾値メモリの出力yはフイードバツク系
を通して入力側にフイードバツクされる。
次に、記銘時の動作について式(4)に従つて説明
する。なお、記銘時の流れは図の細線で示してあ
る。
する。なお、記銘時の流れは図の細線で示してあ
る。
先ず、記銘したい2次元の入力データxから
拡大化系101でx magを作成し、同時に多
重化系102でx mltを作成する。
拡大化系101でx magを作成し、同時に多
重化系102でx mltを作成する。
第2の演算器105で、メモリ104からの
Moと、多重化系102からのx mltとで、
Mo・x mltを計算し、逆多重化系106を介
し、閾値メモリ107で閾値操作した後、メモ
リする。ここで、Moは最初、例えば“0”に
セツトされていることとする。もちろん、“0”
以外の値にセツトするようにしてもよい。
Moと、多重化系102からのx mltとで、
Mo・x mltを計算し、逆多重化系106を介
し、閾値メモリ107で閾値操作した後、メモ
リする。ここで、Moは最初、例えば“0”に
セツトされていることとする。もちろん、“0”
以外の値にセツトするようにしてもよい。
作成したx magと、x mltを入力データ
として第1の演算器103で同士の乗算x
mag・x mltを行い、α倍してメモリ104
に記憶されているMoに加算する。
として第1の演算器103で同士の乗算x
mag・x mltを行い、α倍してメモリ104
に記憶されているMoに加算する。
の結果をフイードバツク系により入力に戻
し、拡大化系101で拡大結像させてφ{Σ
(Mo・x)}とする。
し、拡大化系101で拡大結像させてφ{Σ
(Mo・x)}とする。
第1の演算器103でφ{Σ(Mo・x)}・x
mltを計算し、α倍してメモリ104のMoよ
り減算する。
mltを計算し、α倍してメモリ104のMoよ
り減算する。
によりMoにx mag・x mltをα倍して加
算し、続いてによりφ{Σ(Mo・x)}・x mlt
をα倍してMoより減算した結果のMoがMo+1と
なる。
算し、続いてによりφ{Σ(Mo・x)}・x mlt
をα倍してMoより減算した結果のMoがMo+1と
なる。
以上の動作をMoが収束するまでおこなうこと
により、入力データの記銘が行われる。期待する
Moが得られるとその値に基づいて処理が行われ
る。
により、入力データの記銘が行われる。期待する
Moが得られるとその値に基づいて処理が行われ
る。
次に想起時について説明する。
この場合、記憶行列Mはすでに計算され、記銘
されているものとする。想起時の流れは図の太線
で示されている。
されているものとする。想起時の流れは図の太線
で示されている。
先ず、想起させようとする2次元の入力デー
タxより多重化系102によつてx mltを作
成する。
タxより多重化系102によつてx mltを作
成する。
第2の演算器105において、メモリ104
から読み出したMとの乗算、M・x mltを計
算し、結果を逆多重化系106で逆多重化さ
せ、閾値メモリ107で閾値操作して記憶す
る。
から読み出したMとの乗算、M・x mltを計
算し、結果を逆多重化系106で逆多重化さ
せ、閾値メモリ107で閾値操作して記憶す
る。
閾値メモリ107より出力を読み出し、一回
の想起では不十分な場合、またその出力をフイ
ードバツク系により入力に戻し、再想起を行
い、所望のデータを読み出す。
の想起では不十分な場合、またその出力をフイ
ードバツク系により入力に戻し、再想起を行
い、所望のデータを読み出す。
こうして、記銘、想起を行うことができる。
次に、第1図の連想記憶装置を空間光変調管を
使用して構成した実施例について説明する。
使用して構成した実施例について説明する。
第2図Aは空間光変調管4本を用いた完全光学
システムによる光学的連想記憶装置の一実施例を
示す図、第2図Bは記銘時のタイムチヤート、第
2図Cは想起時のタイムチヤートである。図中、
201〜204は空間光変調管、211は拡大結
像系、212は多重結像系、213は逆多重結像
系、221〜228はハーフミラー、231〜2
38は反射鏡、S1,S2,S3はシヤツタ、
Vb1〜Vb4はそれぞれ空間光変調管201〜20
4の結晶背面電圧、Vm1〜Vm4は空間光変調管
201〜204のマイクロチヤンネルプレート
(MCP)の電圧である。これらの装置は第1図に
対応する装置として機能するために配置されてお
り、第1図の演算器103,105は空間光変調
管201を読み出した結果によつて空間光変調管
202の読み出しを行うことにより実現し、メモ
リ104は空間光変調管203で構成し、閾値メ
モリ107は空間光変調管204で構成してい
る。なお、計算は第1図と同様に(4)式に基づいて
行われ、式中の学習ゲインαはMCPの電圧を適
宜設定することにより与えられる。また、第2図
B、Cにおける〜の表示は以下における処理
プロセス〜に対応している。
システムによる光学的連想記憶装置の一実施例を
示す図、第2図Bは記銘時のタイムチヤート、第
2図Cは想起時のタイムチヤートである。図中、
201〜204は空間光変調管、211は拡大結
像系、212は多重結像系、213は逆多重結像
系、221〜228はハーフミラー、231〜2
38は反射鏡、S1,S2,S3はシヤツタ、
Vb1〜Vb4はそれぞれ空間光変調管201〜20
4の結晶背面電圧、Vm1〜Vm4は空間光変調管
201〜204のマイクロチヤンネルプレート
(MCP)の電圧である。これらの装置は第1図に
対応する装置として機能するために配置されてお
り、第1図の演算器103,105は空間光変調
管201を読み出した結果によつて空間光変調管
202の読み出しを行うことにより実現し、メモ
リ104は空間光変調管203で構成し、閾値メ
モリ107は空間光変調管204で構成してい
る。なお、計算は第1図と同様に(4)式に基づいて
行われ、式中の学習ゲインαはMCPの電圧を適
宜設定することにより与えられる。また、第2図
B、Cにおける〜の表示は以下における処理
プロセス〜に対応している。
先ず、記銘時の動作について第2図A,Bを参
照して説明する。
照して説明する。
xを入力してハーフミラー228、反射鏡2
38を介してそれぞれ拡大結像系211、多重
結像212へ導き、それぞれx mag、x
mltを作成し、そして入力ONと同時に空間光
変調管201,202の結晶背面電圧Vb1,
Vb2を書き込み電圧に、マイクロチヤンネルプ
レート(MCP)電圧Vm1,Vm2を所定時間
ONして空間光変調管201,202へそれぞ
れx mag、x mltを書き込む。
38を介してそれぞれ拡大結像系211、多重
結像212へ導き、それぞれx mag、x
mltを作成し、そして入力ONと同時に空間光
変調管201,202の結晶背面電圧Vb1,
Vb2を書き込み電圧に、マイクロチヤンネルプ
レート(MCP)電圧Vm1,Vm2を所定時間
ONして空間光変調管201,202へそれぞ
れx mag、x mltを書き込む。
次にシヤツタS1を開き、ハーフミラー22
1,222、反射鏡231、ハーフミラー22
3,224を介して単色光により空間光変調管
202を読み出し続け、その結果でハーフミラ
ー224,225を介してメモリを構成してい
る空間光変調管203を読み出す。すまり空間
光変調管202の続み出し結果x magと空間
光変調管203の記憶内容Mnを続けて読み出
すことによりMo・x mltが計算される。計算
結果をハーフミラー225を介し、逆多重結像
系213により逆多重化してΣ(Mo・x mlt)
を作成し、実時間ハードクリツプ動作により閾
値操作しながら空間光変調管204へ書き込
む。この閾値処理は、空間光変調管204の結
晶背面電圧Vb4をゆつくりと下げるとともに、
その間MCP電圧Vm4をONすることにより行
われ、空間光変調管には閾値処理されたデジタ
ル量φ{Σ(Mo・x mlt)}が記憶される。
1,222、反射鏡231、ハーフミラー22
3,224を介して単色光により空間光変調管
202を読み出し続け、その結果でハーフミラ
ー224,225を介してメモリを構成してい
る空間光変調管203を読み出す。すまり空間
光変調管202の続み出し結果x magと空間
光変調管203の記憶内容Mnを続けて読み出
すことによりMo・x mltが計算される。計算
結果をハーフミラー225を介し、逆多重結像
系213により逆多重化してΣ(Mo・x mlt)
を作成し、実時間ハードクリツプ動作により閾
値操作しながら空間光変調管204へ書き込
む。この閾値処理は、空間光変調管204の結
晶背面電圧Vb4をゆつくりと下げるとともに、
その間MCP電圧Vm4をONすることにより行
われ、空間光変調管には閾値処理されたデジタ
ル量φ{Σ(Mo・x mlt)}が記憶される。
シヤツタS2のみを開き、同様に単色光によ
りハーフミラー221,222、反射鏡23
2、ハーフミラー223を介して空間光変調管
201を読み出し、その結果でハーフミラー2
24を介して空間光変調管202を続けて読み
出すことによりx mag・x mltを計算す
る。シヤツタS2をONすると同時に空間光変
調管203の結晶背面電圧Vb3を加算に切り換
えるとともに、MCP電圧Vm3をONし、読み
出したx mag・x mltをハーフミラー22
5、反射鏡233,234,235を介して空
間光変調管203へ加算する。
りハーフミラー221,222、反射鏡23
2、ハーフミラー223を介して空間光変調管
201を読み出し、その結果でハーフミラー2
24を介して空間光変調管202を続けて読み
出すことによりx mag・x mltを計算す
る。シヤツタS2をONすると同時に空間光変
調管203の結晶背面電圧Vb3を加算に切り換
えるとともに、MCP電圧Vm3をONし、読み
出したx mag・x mltをハーフミラー22
5、反射鏡233,234,235を介して空
間光変調管203へ加算する。
空間光変調管201の結晶背面電圧Vb1を消
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を
ONして空間光変調管201を消去後、シヤツ
タS3のみを開き、単色光によりハーフミラー
221、反射鏡236、ハーフミラー226を
介して空間光変調管204からφ(Σ(Mo・x
mlt)}を読み出し、ハーフミラー227、
反射鏡237、ハーフミラー228、反射鏡2
38を介して拡大結像系211で拡大結像さ
せ、空間光変調管201へ〔φ{Σ(Mo・x
mlt)}〕magを書き込む。
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を
ONして空間光変調管201を消去後、シヤツ
タS3のみを開き、単色光によりハーフミラー
221、反射鏡236、ハーフミラー226を
介して空間光変調管204からφ(Σ(Mo・x
mlt)}を読み出し、ハーフミラー227、
反射鏡237、ハーフミラー228、反射鏡2
38を介して拡大結像系211で拡大結像さ
せ、空間光変調管201へ〔φ{Σ(Mo・x
mlt)}〕magを書き込む。
シヤツタS2のみを開き、空間光変調管20
1を読み出し、その結果でハーフミラー22
3,224を介して空間光変調管202を読み
出して〔φ{Σ(Mo・x mlt)}〕mag・x
mltを計算する。シヤツタS2ONと同時に空
間光変調管203の結晶背面電圧Vb3を減算に
切り換えるとともに、MCP電圧Vm3を所定時
間ONし、空間光変調管203から〔φ{Σ
(Mo・x mlt)}〕mag・x mltを減算する。
この時、結果は空間光変調管203のメツシユ
電極(第6図参照)の効果により0より小さく
はならない。
1を読み出し、その結果でハーフミラー22
3,224を介して空間光変調管202を読み
出して〔φ{Σ(Mo・x mlt)}〕mag・x
mltを計算する。シヤツタS2ONと同時に空
間光変調管203の結晶背面電圧Vb3を減算に
切り換えるとともに、MCP電圧Vm3を所定時
間ONし、空間光変調管203から〔φ{Σ
(Mo・x mlt)}〕mag・x mltを減算する。
この時、結果は空間光変調管203のメツシユ
電極(第6図参照)の効果により0より小さく
はならない。
空間光変調管201,202及び204の結
晶背面電圧Vb1,Vb2,Vb4を消去に切り換え
るとともに、MCP電圧Vm1,Vm2,Vm4を
ONしてそれぞれ消去する。
晶背面電圧Vb1,Vb2,Vb4を消去に切り換え
るとともに、MCP電圧Vm1,Vm2,Vm4を
ONしてそれぞれ消去する。
以上の動作を、各入力パターンについて収束す
るまで行うことにより記銘が完了する。
るまで行うことにより記銘が完了する。
次に想起の動作について第2図A,Cを参照し
て説明する。
て説明する。
入力をONし、同時に空間光変調管202の
結晶背面電圧Vb2を書き込みに切り換えるとと
もに、MCP電圧Vm2をONし、ハーフミラー
228、多重結像系212を介して空間光変調
管202へx mltを書き込む。
結晶背面電圧Vb2を書き込みに切り換えるとと
もに、MCP電圧Vm2をONし、ハーフミラー
228、多重結像系212を介して空間光変調
管202へx mltを書き込む。
シヤツタS1のみを開き、単色光によりハー
フミラー221,222、反射鏡231、ハー
フミラー223,224を介して空間光変調管
202を読み出し、その結果でハーフミラー2
24,225を介して空間光変調管203を読
み出し、Mo・x mltを計算する。計算結果を
逆多重結像系213により逆多重化してΣ
(Mo・x mlt)を作成する。空間光変調管2
04の結晶背面電圧Vb2をゆつくり下げるとと
もに、MCP電圧Vm4をONし、実時間ハード
クリツプ動作をしながら空間光変調管204へ
φ{Σ(Mo・x mlt)}を書き込む。
フミラー221,222、反射鏡231、ハー
フミラー223,224を介して空間光変調管
202を読み出し、その結果でハーフミラー2
24,225を介して空間光変調管203を読
み出し、Mo・x mltを計算する。計算結果を
逆多重結像系213により逆多重化してΣ
(Mo・x mlt)を作成する。空間光変調管2
04の結晶背面電圧Vb2をゆつくり下げるとと
もに、MCP電圧Vm4をONし、実時間ハード
クリツプ動作をしながら空間光変調管204へ
φ{Σ(Mo・x mlt)}を書き込む。
単色光によりハーフミラー221、反射鏡2
36、ハーフミラー226を介して空間光変調
管204を読み出し、ハーフミラー227より
出力φ{Σ(Mo・x mlt)}を得る。
36、ハーフミラー226を介して空間光変調
管204を読み出し、ハーフミラー227より
出力φ{Σ(Mo・x mlt)}を得る。
空間光変調管202の結晶背面電圧Vb2を消
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm2を
ONして空間光変調管202を消去後、シヤツ
タS3のみをONする。単色光によりハーフミ
ラー221、反射鏡236、ハーフミラー22
6,227、反射鏡27からなるフイードバツ
クループにより空間光変調管204から想起し
た内容を、ハーフミラー228と多重結像系2
12を通してx mltとして空間光変調管20
2へ書き込む。
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm2を
ONして空間光変調管202を消去後、シヤツ
タS3のみをONする。単色光によりハーフミ
ラー221、反射鏡236、ハーフミラー22
6,227、反射鏡27からなるフイードバツ
クループにより空間光変調管204から想起し
た内容を、ハーフミラー228と多重結像系2
12を通してx mltとして空間光変調管20
2へ書き込む。
空間光変調管204の結晶背面電圧Vb4を消
去に切り換え、MCP電圧Vm4をONして消去
し、プロセスへ戻ることが可能である。
去に切り換え、MCP電圧Vm4をONして消去
し、プロセスへ戻ることが可能である。
第3図Aは第2図の完全光学システムによる光
学的連想記憶装置の一部を電子回路に置き換えた
ハイブリツド光学的連想記憶装置の一実施例を示
す図、第3図Bは記銘時のタイムチヤート、第3
図Cは想起時のタイムチヤートである。図中、3
01〜303は空間光変調管、311は拡大結像
系、312は多重結像系、313は逆多重結像
系、321〜324はハーフミラー、331〜3
35は反射鏡、341は受光マトリツクス、35
1はCPU、361,362はパターン表示装置、
S1,S2はシヤツタである。
学的連想記憶装置の一部を電子回路に置き換えた
ハイブリツド光学的連想記憶装置の一実施例を示
す図、第3図Bは記銘時のタイムチヤート、第3
図Cは想起時のタイムチヤートである。図中、3
01〜303は空間光変調管、311は拡大結像
系、312は多重結像系、313は逆多重結像
系、321〜324はハーフミラー、331〜3
35は反射鏡、341は受光マトリツクス、35
1はCPU、361,362はパターン表示装置、
S1,S2はシヤツタである。
この実施例では、入力部分、フイードバツク部
分をCPUに置き換えたことにより電子回路との
インターフエースを容易にしている。また、使用
する空間光変調管の数が3本となり、より簡単に
実現できるシステムとなる。
分をCPUに置き換えたことにより電子回路との
インターフエースを容易にしている。また、使用
する空間光変調管の数が3本となり、より簡単に
実現できるシステムとなる。
第3図A,Bを参照して記銘の動作について説
明する。
明する。
表示装置361,362をONし、CPU35
1より入力xがパターン表示装置361,36
2へ供給されて表示される。表示されたパター
ンは拡大結像系311によつて拡大され、また
多重結像系312によつて多重化され、それぞ
れx mag、x mltを発生する。同時に空間
光変調管301,302の結晶背面電圧Vb1,
Vb2を書込みに切り換えるとともに、MCP電
圧Vm1,Vm2を所定時間ONして空間光変調管
301,302へそれぞれx mag、x mlt
を書き込む。
1より入力xがパターン表示装置361,36
2へ供給されて表示される。表示されたパター
ンは拡大結像系311によつて拡大され、また
多重結像系312によつて多重化され、それぞ
れx mag、x mltを発生する。同時に空間
光変調管301,302の結晶背面電圧Vb1,
Vb2を書込みに切り換えるとともに、MCP電
圧Vm1,Vm2を所定時間ONして空間光変調管
301,302へそれぞれx mag、x mlt
を書き込む。
シヤツタS1のみと、受光マトリツクス34
1をONする。そして単色光によりハーフミラ
ー321、反射鏡331、ハーフミラー32
2,323を通して空間光変調管302を読み
出し、その結果でハーフミラー323,324
を通して空間光変調管303を続けて読み出し
Mn・x mltを計算する。計算結果を逆多重
結像系313により逆多重化してΣ(Mn・x
mlt)を得、これを受光マトリツクス341
で電気信号に変換してCPU351に供給する。
CPU351においては閾値処理により〔φ{Σ
(Mn・x mlt)}〕が得られる。
1をONする。そして単色光によりハーフミラ
ー321、反射鏡331、ハーフミラー32
2,323を通して空間光変調管302を読み
出し、その結果でハーフミラー323,324
を通して空間光変調管303を続けて読み出し
Mn・x mltを計算する。計算結果を逆多重
結像系313により逆多重化してΣ(Mn・x
mlt)を得、これを受光マトリツクス341
で電気信号に変換してCPU351に供給する。
CPU351においては閾値処理により〔φ{Σ
(Mn・x mlt)}〕が得られる。
シヤツタS2のみを開くと同時に、空間光変
調管303の結晶背面電圧Vb3を加算に切り換
えるとともに、MCP電圧Vm3をONにする。
その結果、単色光によりハーフミラー321、
反射鏡332、ハーフミラー322を介して空
間光変調管301の内容が読み出され、その結
果でハーフミラー322,323を通して空間
光変調管302が読み出され、x mag・x
mltが計算され、計算結果はハーフミラー32
3,324、反射鏡333,334,335を
介して空間光変調管303に加算される。
調管303の結晶背面電圧Vb3を加算に切り換
えるとともに、MCP電圧Vm3をONにする。
その結果、単色光によりハーフミラー321、
反射鏡332、ハーフミラー322を介して空
間光変調管301の内容が読み出され、その結
果でハーフミラー322,323を通して空間
光変調管302が読み出され、x mag・x
mltが計算され、計算結果はハーフミラー32
3,324、反射鏡333,334,335を
介して空間光変調管303に加算される。
空間光変調管301の結晶背面電圧Vb1を消
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を
ONにして空間光変調管301を消去後、CPU
351からの〔φ{Σ(Mn・x mlt)}〕が表
示装置361に供給されて表示され、拡大結像
系311で拡大結像される。同時に空間光変調
管301の結晶背面電圧をVb1を書き込みに切
り換えるとともに、MCP電圧Vm1をONする
ことにより、拡大結像〔φ{Σ(Mn・x
mlt)}〕magが空間光変調管301へ書き込ま
れる。
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を
ONにして空間光変調管301を消去後、CPU
351からの〔φ{Σ(Mn・x mlt)}〕が表
示装置361に供給されて表示され、拡大結像
系311で拡大結像される。同時に空間光変調
管301の結晶背面電圧をVb1を書き込みに切
り換えるとともに、MCP電圧Vm1をONする
ことにより、拡大結像〔φ{Σ(Mn・x
mlt)}〕magが空間光変調管301へ書き込ま
れる。
シヤツタS2のみを開くと同時に、空間光変
調管303の結晶背面電圧Vb3を減算側に切り
換えるともに、MCP電圧Vm3を所定時間ON
する。単色光によりハーフミラー321、反射
鏡332、ハーフミラー322を介して空間光
変調管301の内容が読み出され、その結果で
ハーフミラー322,323を通して空間光変
調管302が読み出され、〔φ{Σ(Mn・x
mlt)}〕mag・x mltが計算され、計算結果
はハーフミラー323,324、反射鏡33
3,334,335を介して空間光変調管30
3の内容から減算される。この場合、計算結果
はメツシユ効果によつて“0”より低くならな
い。
調管303の結晶背面電圧Vb3を減算側に切り
換えるともに、MCP電圧Vm3を所定時間ON
する。単色光によりハーフミラー321、反射
鏡332、ハーフミラー322を介して空間光
変調管301の内容が読み出され、その結果で
ハーフミラー322,323を通して空間光変
調管302が読み出され、〔φ{Σ(Mn・x
mlt)}〕mag・x mltが計算され、計算結果
はハーフミラー323,324、反射鏡33
3,334,335を介して空間光変調管30
3の内容から減算される。この場合、計算結果
はメツシユ効果によつて“0”より低くならな
い。
空間光変調管301,302の各結晶背面電
圧Vb1,Vb2を書込みに切り換えるとともに、
MCP電圧Vm1,Vm2を所定時間ONしてそれ
ぞれ消去される。
圧Vb1,Vb2を書込みに切り換えるとともに、
MCP電圧Vm1,Vm2を所定時間ONしてそれ
ぞれ消去される。
以後〜の動作は記銘が完全に行われるまで
繰り返し実行される。
繰り返し実行される。
次に第2の実施例の想起過程を第3図A,Cを
参照して説明する。
参照して説明する。
表示装置362をONし、入力xがCPU35
1より表示装置362に供給されて表示され、
多重結像系312で多重結像される。空間光変
調管302の結晶背面電圧を書き込みに切り換
え、同時にMCP電圧を一定時間ONすることに
より空間光変調管302へx mltが書き込ま
れる。
1より表示装置362に供給されて表示され、
多重結像系312で多重結像される。空間光変
調管302の結晶背面電圧を書き込みに切り換
え、同時にMCP電圧を一定時間ONすることに
より空間光変調管302へx mltが書き込ま
れる。
シヤツタS1のみと、受光マトリツクス34
1をONし、単色光によりハーフミラー32
1、反射鏡331、ハーフミラー323を通し
て空間光変調管302からx mltを読み出
し、その結果でハーフミラー323,324を
通して空間光変調管303を読み出してMm・
x mltを計算する。計算結果はハーフミラー
324を介して逆多重結像系313により逆多
重化してΣ(Mn・x mlt)を得、これを受光
マトリツクス341で電気信号に変換して
CPU351に供給する。CPU351において
閾値処理により〔φ{Σ(Mn・x mlt)}〕が
得られ、データの想起が実行される。
1をONし、単色光によりハーフミラー32
1、反射鏡331、ハーフミラー323を通し
て空間光変調管302からx mltを読み出
し、その結果でハーフミラー323,324を
通して空間光変調管303を読み出してMm・
x mltを計算する。計算結果はハーフミラー
324を介して逆多重結像系313により逆多
重化してΣ(Mn・x mlt)を得、これを受光
マトリツクス341で電気信号に変換して
CPU351に供給する。CPU351において
閾値処理により〔φ{Σ(Mn・x mlt)}〕が
得られ、データの想起が実行される。
空間光変調管302の結晶背面電圧Vb2を消
去に切り換え、MCP電圧Vm2を所定時間ON
して消去した後、表示装置362をONし、
CPU351から供給された〔φ{Σ(Mn・x
mlt)}〕が表示され、多重結像系312により
多重化される。空間光変調管302の結晶背面
電圧Vb2を書き込みに切換え、同時にMCP電
圧Vm2を所定時間ONすることにより空間光変
調管302に書き込まれる。この過程からその
後過程へ戻ることも可能である。
去に切り換え、MCP電圧Vm2を所定時間ON
して消去した後、表示装置362をONし、
CPU351から供給された〔φ{Σ(Mn・x
mlt)}〕が表示され、多重結像系312により
多重化される。空間光変調管302の結晶背面
電圧Vb2を書き込みに切換え、同時にMCP電
圧Vm2を所定時間ONすることにより空間光変
調管302に書き込まれる。この過程からその
後過程へ戻ることも可能である。
以上、2つの実施例におけるシステムにおいて
は、空間光変調管201と202,301,30
2の2本で乗算を行つているが、実際には{0,
1}の2値の乗算であるため、論理演算のAND
動作と同じである。そこで、この部分を実時間閾
値動作を用いたAND演算を用いることにより、
空間光変調管を1本減らすことが可能である。
は、空間光変調管201と202,301,30
2の2本で乗算を行つているが、実際には{0,
1}の2値の乗算であるため、論理演算のAND
動作と同じである。そこで、この部分を実時間閾
値動作を用いたAND演算を用いることにより、
空間光変調管を1本減らすことが可能である。
第4図Aは実時間閾値動作AND演算を導入す
ることにより、空間光変調管を1本減らし、3本
で実現した完全光学システムによる光学的連想記
憶装置の一実施例を示す図、第4図Bは記銘時の
タイムチヤート、第4図Cは想起時のタイムチヤ
ートである。図中、401〜403は空間光変調
管、411は拡大結像系、412は多重結像系、
413は逆多重結像系、421〜430はハーフ
ミラー、431〜437は反射鏡、S1,S2,
S3,S4はシヤツタである。
ることにより、空間光変調管を1本減らし、3本
で実現した完全光学システムによる光学的連想記
憶装置の一実施例を示す図、第4図Bは記銘時の
タイムチヤート、第4図Cは想起時のタイムチヤ
ートである。図中、401〜403は空間光変調
管、411は拡大結像系、412は多重結像系、
413は逆多重結像系、421〜430はハーフ
ミラー、431〜437は反射鏡、S1,S2,
S3,S4はシヤツタである。
図において、空間光変調管401はAND演算
を行い、空間光変調管402はメモリとして機能
し、空間光変調管403は閾値メモリとして機能
する。
を行い、空間光変調管402はメモリとして機能
し、空間光変調管403は閾値メモリとして機能
する。
第4図A,Bを参照して記銘について説明す
る。
る。
シヤツタS1のみを開いてxを入力し、多重
結像系412で多重結像させて空間光変調管4
01の結晶背面電圧Vb1を書き込みに切り換え
るとともに、MCP電圧Vm1を所定時間ONし
てx mltを書き込む。
結像系412で多重結像させて空間光変調管4
01の結晶背面電圧Vb1を書き込みに切り換え
るとともに、MCP電圧Vm1を所定時間ONし
てx mltを書き込む。
単色光によりハーフミラー421、反射鏡4
31、ハーフミラー422を介して空間光変調
管401を読み出し、その結果でハーフミラー
422,423を介して空間光変調管402を
読み出してMo・x mltを計算し、逆多重結像
系413により逆多重化を行つてΣ(Mo・x
mlt)を計算する。空間光変調管403の結晶
背面電圧Vb3をゆつくりと下げるとともに、そ
の間MCP電圧Vm3をONして実時間閾値動作
により、閾値処理をしながら空間光変調管40
3へφ{Σ(Mo・x mlt)}を書き込む。
31、ハーフミラー422を介して空間光変調
管401を読み出し、その結果でハーフミラー
422,423を介して空間光変調管402を
読み出してMo・x mltを計算し、逆多重結像
系413により逆多重化を行つてΣ(Mo・x
mlt)を計算する。空間光変調管403の結晶
背面電圧Vb3をゆつくりと下げるとともに、そ
の間MCP電圧Vm3をONして実時間閾値動作
により、閾値処理をしながら空間光変調管40
3へφ{Σ(Mo・x mlt)}を書き込む。
空間光変調管401の結晶背面電圧Vb1を消
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を所
定時間ONして消去後、xを入力し、シヤツタ
S1,S2を開いてハーフミラー427,42
9、多重結像系412によりx mltを、また
ハーフミラー427,428,429、反射鏡
437、拡大結像系411により拡大結像x
magを作成する。同時に空間光変調管401の
結晶背面電圧Vb1をゆつくりと下げるととも
に、その間MCP電圧Vm1をONし、入射光強
度の強いところは書き込み、入射光強度の弱い
ところはロツクアウト状態にする実時間閾値動
作により、x magとx mltのAND演算を
実行させx mag・x mltを書き込む。
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を所
定時間ONして消去後、xを入力し、シヤツタ
S1,S2を開いてハーフミラー427,42
9、多重結像系412によりx mltを、また
ハーフミラー427,428,429、反射鏡
437、拡大結像系411により拡大結像x
magを作成する。同時に空間光変調管401の
結晶背面電圧Vb1をゆつくりと下げるととも
に、その間MCP電圧Vm1をONし、入射光強
度の強いところは書き込み、入射光強度の弱い
ところはロツクアウト状態にする実時間閾値動
作により、x magとx mltのAND演算を
実行させx mag・x mltを書き込む。
空間光変調管402の結晶背面電圧Vb2を加
算に切り換えるとともに、所定時間MCP電圧
Vm2をONし、空間光変調管401を読み出し
てx mag・x mltを空間光変調管402へ
加算する。
算に切り換えるとともに、所定時間MCP電圧
Vm2をONし、空間光変調管401を読み出し
てx mag・x mltを空間光変調管402へ
加算する。
空間光変調管401の結晶背面電圧Vb1を消
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を所
定時間ONして消去後、xを入力し、シヤツタ
S1,S4を開き、ハーフミラー429、多重
結像系412によりx mltを作成し、またハ
ーフミラー421、反射鏡435、ハーフミラ
ー424を介して空間光変調管403よりφ
{Σ(Mo・x mlt)}を読み出し、ハーフミラ
ー424,425、反射鏡436、ハーフミラ
ー426,428、反射鏡437を介して拡大
結像系411により〔φ{Σ(Mo・x mlt)}〕
magを作成し、の場合と同様に実時間閾値動
作により〔φ{Σ(Mo・x mlt)}〕magとx
mltのAND演算を実行させ、〔φ{Σ(Mo・x
mlt)}〕mag・x mltを空間光変調管401
へ書き込む。
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を所
定時間ONして消去後、xを入力し、シヤツタ
S1,S4を開き、ハーフミラー429、多重
結像系412によりx mltを作成し、またハ
ーフミラー421、反射鏡435、ハーフミラ
ー424を介して空間光変調管403よりφ
{Σ(Mo・x mlt)}を読み出し、ハーフミラ
ー424,425、反射鏡436、ハーフミラ
ー426,428、反射鏡437を介して拡大
結像系411により〔φ{Σ(Mo・x mlt)}〕
magを作成し、の場合と同様に実時間閾値動
作により〔φ{Σ(Mo・x mlt)}〕magとx
mltのAND演算を実行させ、〔φ{Σ(Mo・x
mlt)}〕mag・x mltを空間光変調管401
へ書き込む。
単色光により反射鏡431、ハーフミラー4
22を介して空間光変調管401を読み出し、
空間光変調管402の結晶背面電圧Vb2を減算
に切り換えるとともに、MCP電圧Vm2をON
して空間光変調管402より減算する。この
時、結果はメツシユ電極の効果により0より小
さくはならない。
22を介して空間光変調管401を読み出し、
空間光変調管402の結晶背面電圧Vb2を減算
に切り換えるとともに、MCP電圧Vm2をON
して空間光変調管402より減算する。この
時、結果はメツシユ電極の効果により0より小
さくはならない。
空間光変調管401,403の結晶背面電圧
Vb1,Vb3を消去に切り換えるとともに、MCP
電圧Vm1,Vm3を所定時間ONしてそれぞれ消
去する。
Vb1,Vb3を消去に切り換えるとともに、MCP
電圧Vm1,Vm3を所定時間ONしてそれぞれ消
去する。
以上の動作を各入力パターンについて収束する
まで行うことにより記銘が完了する。
まで行うことにより記銘が完了する。
次に、第4図A,Cを参照して想起について説
明する。
明する。
シヤツタS1のみを開き、xを入力し、空間
光変調管401の結晶背面電圧Vb1を書き込み
に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1をON
し、ハーフミラー427,429を介して多重
結像系412で作成したx mltを空間光変調
管401へ書き込む。
光変調管401の結晶背面電圧Vb1を書き込み
に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1をON
し、ハーフミラー427,429を介して多重
結像系412で作成したx mltを空間光変調
管401へ書き込む。
単色光により反射鏡431、ハーフミラー4
22を介して空間光変調管401を読み出し、
その結果でハーフミラー422,423を介し
て空間光変調管402を読み出し、Mo・x
mltを計算する。計算結果を逆多重結像系41
3により逆多重してΣ(Mo・x mlt)を作成
し、空間光変調管403の結晶背面電圧Vb3を
ゆつくりと下げるとともに、その時間MCP電
圧Vm3をONして実時間閾値動作をさせ、空間
光変調管403へφ{Σ(Mo・x mlt)}を書
き込む。
22を介して空間光変調管401を読み出し、
その結果でハーフミラー422,423を介し
て空間光変調管402を読み出し、Mo・x
mltを計算する。計算結果を逆多重結像系41
3により逆多重してΣ(Mo・x mlt)を作成
し、空間光変調管403の結晶背面電圧Vb3を
ゆつくりと下げるとともに、その時間MCP電
圧Vm3をONして実時間閾値動作をさせ、空間
光変調管403へφ{Σ(Mo・x mlt)}を書
き込む。
単色光によりハーフミラー421、反射鏡4
35、ハーフミラー424を介して空間光変調
管403を読み出してハーフミラー425より
φ{Σ(Mo・x mlt)}を出力として得る。ま
た、この出力をシヤツタS1,S3を開いてフ
イードバツク系で戻して再想起することもでき
る。
35、ハーフミラー424を介して空間光変調
管403を読み出してハーフミラー425より
φ{Σ(Mo・x mlt)}を出力として得る。ま
た、この出力をシヤツタS1,S3を開いてフ
イードバツク系で戻して再想起することもでき
る。
空間光変調管401の結晶背面電圧Vb1を消
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を
ONして消去した後、シヤツタS1,S3を開
き、空間光変調管401の結晶背面電圧Vb1を
書き込みに切り換えるとともに、MCP電圧
Vm1をONし、多重結像系412を通して空間
光変調管401へフイードバツクループの出力
を書む。
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を
ONして消去した後、シヤツタS1,S3を開
き、空間光変調管401の結晶背面電圧Vb1を
書き込みに切り換えるとともに、MCP電圧
Vm1をONし、多重結像系412を通して空間
光変調管401へフイードバツクループの出力
を書む。
空間光変調管403の結晶背面電圧Vb3を下
げるとともに、所定時間MCP電圧Vm3をON
して消去した後、からのプロセスを繰り返す
ことにより想起をが行われる。
げるとともに、所定時間MCP電圧Vm3をON
して消去した後、からのプロセスを繰り返す
ことにより想起をが行われる。
第5図Aは第4図の完全光学システムによる光
学的連想記憶装置の一部を電子回路に置き換えた
ハイブリツド光学的連想記憶装置の一実施例を示
す図、第5図Bは記銘時のタイムチヤート、第5
図Cは想起時のタイムチヤートである。図中、5
01,502は空間光変調管、511は拡大結像
系、512は多重結像系、513は逆多重結像
系、521〜523はハーフミラー、531〜5
34は反射鏡、541は受光マトリツクス、55
1はCPU、561,562はパターン表示装置
である。
学的連想記憶装置の一部を電子回路に置き換えた
ハイブリツド光学的連想記憶装置の一実施例を示
す図、第5図Bは記銘時のタイムチヤート、第5
図Cは想起時のタイムチヤートである。図中、5
01,502は空間光変調管、511は拡大結像
系、512は多重結像系、513は逆多重結像
系、521〜523はハーフミラー、531〜5
34は反射鏡、541は受光マトリツクス、55
1はCPU、561,562はパターン表示装置
である。
この実施例は、第4図の光学的連想記憶装置シ
ステムの入力部分、フイードバツク部分をCPU
に置き換えたことにより、電子回路とのインター
フエースを容易にし、かつ出力部も電子回路に置
き換えることにより、空間光変調管を1本減らし
たハイブリツド光学的連想記憶システムとなる。
ステムの入力部分、フイードバツク部分をCPU
に置き換えたことにより、電子回路とのインター
フエースを容易にし、かつ出力部も電子回路に置
き換えることにより、空間光変調管を1本減らし
たハイブリツド光学的連想記憶システムとなる。
第5図A,Bを参照して記銘時の動作を説明す
る。
る。
CPU551より入力xを表示装置561へ供給
して表示し、表示されたデータを多重結像系5
12でx mltに変換し、空間光変調管501
の結晶背面電圧Vb1を書き込みに切り換えると
ともに、MCP電圧Vm1を所定時間ONしてx
mltを書き込む。
して表示し、表示されたデータを多重結像系5
12でx mltに変換し、空間光変調管501
の結晶背面電圧Vb1を書き込みに切り換えると
ともに、MCP電圧Vm1を所定時間ONしてx
mltを書き込む。
受光マトリツクス541をONし、単色光に
よりハーフミラー521を介して空間光変調管
501を読み出し、その結果でハーフミラー5
21,522を介して空間光変調管502を読
み出し、Mo・x mltを計算する。計算結果は
ハーフミラー522を介して逆多重結像系51
3で逆多重され、Σ(Mo・x mlt)が作成さ
れて受光マトリツクス541により電気信号に
変換される。この電気信号はCPU551に取
り込まれ、閾値処理してデータφ{Σ(Mo・x
mlt)}が得られる。
よりハーフミラー521を介して空間光変調管
501を読み出し、その結果でハーフミラー5
21,522を介して空間光変調管502を読
み出し、Mo・x mltを計算する。計算結果は
ハーフミラー522を介して逆多重結像系51
3で逆多重され、Σ(Mo・x mlt)が作成さ
れて受光マトリツクス541により電気信号に
変換される。この電気信号はCPU551に取
り込まれ、閾値処理してデータφ{Σ(Mo・x
mlt)}が得られる。
空間光変調管501の結晶背面電圧Vb1を書
き込みに切り換えるとともに、MCP電圧Vm1
を所定時間ONして消去した後、表示装置56
1,562をONし、拡大結像系511、多重
結像系512によりそれぞれx mag、x
mltを作成する。そして空間光変調管501の
結晶背面電圧Vb1をゆつくりと下げるととも
に、MCP電圧Vm1をその間ONして実時間閾
値動作により、x magとx mltのAND演
算を実行しx mag・x mltを書き込む。
き込みに切り換えるとともに、MCP電圧Vm1
を所定時間ONして消去した後、表示装置56
1,562をONし、拡大結像系511、多重
結像系512によりそれぞれx mag、x
mltを作成する。そして空間光変調管501の
結晶背面電圧Vb1をゆつくりと下げるととも
に、MCP電圧Vm1をその間ONして実時間閾
値動作により、x magとx mltのAND演
算を実行しx mag・x mltを書き込む。
単色光によりハーフミラー521を介して空
間光変調管501を読み出す。このとき、空間
光変調管502の結晶背面電圧Vb2を加算に切
り換えるとともに、MCP電圧Vm2を所定時間
ONしてx mag・x mltを空間光変調管5
02に加算する。
間光変調管501を読み出す。このとき、空間
光変調管502の結晶背面電圧Vb2を加算に切
り換えるとともに、MCP電圧Vm2を所定時間
ONしてx mag・x mltを空間光変調管5
02に加算する。
空間光変調管501の結晶背面電圧Vb1を消
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を所
定時間ONして消去した後、表示装置561,
562をONし、OPUから表示装置561に入
力xを、表示装置562にφ{Σ(Mo・x
mlt)}を供給して表示させ、拡大結像系51
1、多重結像系512によりそれぞれφ{Σ
(Mo・x mlt)}mag、x mltを作成する。
そして、空間光変調管501の結晶背面電圧
Vb1をゆつくりと下げるとともに、MCP電圧
Vm1をその間ONして実時間閾値動作により、
φ{Σ(Mo・x mlt)}magとx mltとの
AND演算を実行し、〔φ{Σ(Mo・x mlt)}
mag〕・x mltが空間光変調管501に書き
込まれる。
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を所
定時間ONして消去した後、表示装置561,
562をONし、OPUから表示装置561に入
力xを、表示装置562にφ{Σ(Mo・x
mlt)}を供給して表示させ、拡大結像系51
1、多重結像系512によりそれぞれφ{Σ
(Mo・x mlt)}mag、x mltを作成する。
そして、空間光変調管501の結晶背面電圧
Vb1をゆつくりと下げるとともに、MCP電圧
Vm1をその間ONして実時間閾値動作により、
φ{Σ(Mo・x mlt)}magとx mltとの
AND演算を実行し、〔φ{Σ(Mo・x mlt)}
mag〕・x mltが空間光変調管501に書き
込まれる。
空間光変調管502の結晶背面電圧Vb2を減
算に切り換えるとともに、MCP電圧Vm2を所
定時間ONし、単色光によりハーフミラー52
1を介して空間光変調管501から〔φ{Σ
(Mo・x mlt)}mag〕・x mltを読み出し、
その結果をハーフミラー522を介して空間光
変調管502を書き込み、蓄えられているデー
タから減算される。この場合、結果はメツシユ
電極の効果によつて“0”以下にならない。
算に切り換えるとともに、MCP電圧Vm2を所
定時間ONし、単色光によりハーフミラー52
1を介して空間光変調管501から〔φ{Σ
(Mo・x mlt)}mag〕・x mltを読み出し、
その結果をハーフミラー522を介して空間光
変調管502を書き込み、蓄えられているデー
タから減算される。この場合、結果はメツシユ
電極の効果によつて“0”以下にならない。
空間光変調管501の結晶背面電圧Vb1を消
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を所
定時間ONして消去する。
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を所
定時間ONして消去する。
以上の動作を繰り返すことにより記銘が行われ
る。
る。
第5図A,Cを参照して想起の動作について説
明する。
明する。
表示装置561をONし、入力xがCPU55
1から供給されて表示され、多重結像系512
によりx mltが作成される。空間光変調管5
01の結晶背面電圧Vb1を書き込みに切り換え
るとともに、MCP電圧Vm1を所定時間ONし
て書き込み状態にしてx mltが書き込まれ
る。
1から供給されて表示され、多重結像系512
によりx mltが作成される。空間光変調管5
01の結晶背面電圧Vb1を書き込みに切り換え
るとともに、MCP電圧Vm1を所定時間ONし
て書き込み状態にしてx mltが書き込まれ
る。
受光マトリツクス541をONし、単色光よ
りハーフミラー521を介して空間光変調管5
01よりx mltを読み出し、その結果でハー
フミラー522を介して空間光変調管502の
内容を読み出してMo・x mltを計算する。計
算結果は逆多重結像系513で逆多重化されて
Σ(Mo・x mlt)が作成され、受光マトリツ
クス541で電気信号に変換されてCPU55
1に取り込まれる。CPU551において閾値
処理されて〔φ{Σ(Mo・x mlt)}が得られ
る。この出力は入力側へフイードバツクされて
再想起過程が実行される。
りハーフミラー521を介して空間光変調管5
01よりx mltを読み出し、その結果でハー
フミラー522を介して空間光変調管502の
内容を読み出してMo・x mltを計算する。計
算結果は逆多重結像系513で逆多重化されて
Σ(Mo・x mlt)が作成され、受光マトリツ
クス541で電気信号に変換されてCPU55
1に取り込まれる。CPU551において閾値
処理されて〔φ{Σ(Mo・x mlt)}が得られ
る。この出力は入力側へフイードバツクされて
再想起過程が実行される。
空間光変調管501の結晶背面電圧Vb1を消
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を所
定時間ONして消去後、表示装置561をON
すると、〔φ{Σ(Mo・x mlt)}は表示装置5
61に表示される。このとき空間光変調管50
1の結晶背面電圧Vb1を書き込みに切り換える
とともに、MCP電圧Vm1を所定時間ONする
ことにより空間光変調管501へ書き込まれ
る。その後、プロセスへ戻る。
去に切り換えるとともに、MCP電圧Vm1を所
定時間ONして消去後、表示装置561をON
すると、〔φ{Σ(Mo・x mlt)}は表示装置5
61に表示される。このとき空間光変調管50
1の結晶背面電圧Vb1を書き込みに切り換える
とともに、MCP電圧Vm1を所定時間ONする
ことにより空間光変調管501へ書き込まれ
る。その後、プロセスへ戻る。
以上の過程を繰り返すことにより想起が行われ
る。
る。
以上のように本発明によれば、外部からの参照
入力と同じか、または一定の条件に合致した情報
を見つけ出して関連する残りの部分を取り出すよ
うにした連想記憶装置により、記憶内容の一部が
壊れても読み出しが完全に不可能とはならず、ま
た記憶内容に関連したアクセスが可能となり情報
検索等に有用である。
入力と同じか、または一定の条件に合致した情報
を見つけ出して関連する残りの部分を取り出すよ
うにした連想記憶装置により、記憶内容の一部が
壊れても読み出しが完全に不可能とはならず、ま
た記憶内容に関連したアクセスが可能となり情報
検索等に有用である。
第1図は本発明による連想記憶装置のブロツク
図、第2図、第3図、第4図及び第5図は空間光
変調管を用いた本発明の連想記憶装置の光学系の
各実施例を示す図、第6図は本発明による連想記
憶装置の一実施例における基本的な構成要素であ
る空間光変調管の構成を説明するため図、第7図
は空間光変調間の結晶表面の2次電子放出特性及
び書き込み、消去を説明するための図、第8図及
び第9図は空間変調管の実時間ハードクリツプ機
能によるAND演算を説明するための図、第10
図は拡大化系を説明するための図、第11図は多
重化を説明するための図、第12図は逆多重化系
を説明するための図である。 1……像、2……レンズ、3……光電陰極、4
……マイクロチヤンネルプレート、5……メツシ
ユ電極、6……結晶、61……電荷蓄積面、7…
…ハーフミラー、8……単色光、9……検光子、
10……出力光、101……拡大化系、102…
…多重化系、103……第1の演算器、104…
…メモリ、105……第2の演算器、106……
逆多重化系、107……閾値メモリ、201〜2
04……空間光変調管、211……拡大結像系、
212……多重結像系、213……逆多重結像
系、221〜228……ハーフミラー、231〜
238……反射鏡、S1,S2,S3……シヤツ
タ。
図、第2図、第3図、第4図及び第5図は空間光
変調管を用いた本発明の連想記憶装置の光学系の
各実施例を示す図、第6図は本発明による連想記
憶装置の一実施例における基本的な構成要素であ
る空間光変調管の構成を説明するため図、第7図
は空間光変調間の結晶表面の2次電子放出特性及
び書き込み、消去を説明するための図、第8図及
び第9図は空間変調管の実時間ハードクリツプ機
能によるAND演算を説明するための図、第10
図は拡大化系を説明するための図、第11図は多
重化を説明するための図、第12図は逆多重化系
を説明するための図である。 1……像、2……レンズ、3……光電陰極、4
……マイクロチヤンネルプレート、5……メツシ
ユ電極、6……結晶、61……電荷蓄積面、7…
…ハーフミラー、8……単色光、9……検光子、
10……出力光、101……拡大化系、102…
…多重化系、103……第1の演算器、104…
…メモリ、105……第2の演算器、106……
逆多重化系、107……閾値メモリ、201〜2
04……空間光変調管、211……拡大結像系、
212……多重結像系、213……逆多重結像
系、221〜228……ハーフミラー、231〜
238……反射鏡、S1,S2,S3……シヤツ
タ。
Claims (1)
- 1 入力またはフイードバツク信号を多重化させ
て出力する多重化系と、入力またはフイードバツ
ク信号を拡大化させて出力する拡大化系と、多重
化系の出力と拡大化系の出力を乗算して出力する
第1の演算器と、2次元の情報を記憶し、必要に
応じてその内容に加減算を行うと共に、記憶内容
を出力するメモリと、多重化系出力とメモリの出
力を乗算する第2の演算器と、第2の乗算器との
出力を逆多重化させて出力する逆多重化系と、逆
多重化系からの出力に閾値操作を行いながら記憶
し、必要に応じて読み出すことの可能な閾値メモ
リと、出力結果を入力へ戻すフイードバツク系と
からなる記銘想起部を有する連想記憶装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21813287A JPS6478491A (en) | 1987-06-10 | 1987-09-01 | Associative storage device |
| US07/870,760 US5526298A (en) | 1987-06-10 | 1992-04-20 | Optical associative memory |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14434187 | 1987-06-10 | ||
| JP21813287A JPS6478491A (en) | 1987-06-10 | 1987-09-01 | Associative storage device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6478491A JPS6478491A (en) | 1989-03-23 |
| JPH0357554B2 true JPH0357554B2 (ja) | 1991-09-02 |
Family
ID=26475780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21813287A Granted JPS6478491A (en) | 1987-06-10 | 1987-09-01 | Associative storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6478491A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0391878A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-04-17 | Hamamatsu Photonics Kk | 1次処理を用いた光ニユーラルネツトワーク装置 |
-
1987
- 1987-09-01 JP JP21813287A patent/JPS6478491A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6478491A (en) | 1989-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |