光コンピュータについて

質問

次世代のコンピュータの一つとして光コンピュータと言うのがある
らしいですがどのような動作原理なのでしょう？また、将来的にはどのような
可能性があるのでしょうか？

回答No.4

myeyesonly · ベストアンサー

こんにちは。補足をいただいたようなので。m(__)m
といっても私も素人ですから、それ程専門的には判りませんよ。(^^ゞ

＞OAL-NC光アレイロジックネットワークコンピューティング～
私も初耳だったので、ちょっと調べてみました。

http://wwwsoc.nacsis.ac.jp/jlcs/thesis/fukushima.html

http://picasso.elec.eng.osaka-cu.ac.jp/~miyazaki/Documentation/optcomp.html

これらで大体判るかと思いますが、このシステムは、早い話が光版のデジタルコンピューターシステムです。しかし光での論理回路は、電気でやる場合には論理和（ｏｒ）という演算をＯＲ回路という電子回路を組まなければいけないのに対し、光システムでは二つの入力線をつなぐだけでこの演算ができるとう特徴があるそうです。高速性と回路の簡略化で高性能な物が期待できますね。

＞光信号によるメリット～
なにより電気ノイズに強いでしょうね。まあ、計算結果を電気信号に変換する部分があればそこは別ですが。雷や静電気による誤作動には強いでしょう。
また軍事的には、核爆発による強力な誘導電波によるＥＭＰ効果などから逃れうるテクノロジーかもしれませんね。

＞デメリット～
なにより演算素子やメモリーの開発が後れている事でしょう。
例えばアナログコンピューターという物がすでに実用化されており、一家に一台以上普及しているのですが、皆さんご存じないしパソコンみたく多機能に使うことはできませんが、これは演算素子は沢山あるのですが、メモリーが発達していないからです。アナログ値の時間変化をそのまま保存する素子があると、アナログコンピューターは相当な働きをすることができます。

（この「普及しているアナログコンピューター」というのは、オーディオやテレビ、ラジオに使われてる増幅器の事です。時間と共に変化する信号を一定の倍率で掛け算する乗算回路ですよね。他にも足し算、引き算、割り算、微分積分、対数演算など、すごいことがデジタルコンピューターより早くできます）

さて、本論に戻り光デバイスですが、論理演算する物、メモリー共に開発途上ですね。特にメモリーがネックになると思います。

ですから伝達速度の速さとノイズに対する強さから光ケーブルとして伝送性能が実用化されているのみという現状でしょう。

＞それはどのぐらい先の話なんでしょうか？

これは正真正銘判りませんよ～～(ToT)

他の人の仰るように、ニューラルネットでの光コンピューターというのも考えられますね。光シナプスみたいな演算素子が出来れば。

お礼

詳しい回答ありがとうございます。
光はコンピューティングシステムというのは様々な
可能性をもっているのですね。文中でアナログコンピュータというのは
オペアンプのことでしょうか？

回答No.5

myeyesonly

こんにちは。またまた補足に来ました。

＞ＯＰアンプ～

もそうです。一般に使われてる増幅器は全てそうだといえるでしょう。
使う周波数帯域が違うだけですね。

ＯＰアンプなんかの場合は、実際に計測分野でも使われているので実例としては一番判りやすいかもしれませんね。

ＯＰアンプをご存じなら大体わかると思いますが、どの増幅器でも帰還の掛け方でいろんな演算を行うことができます。デジコン？で積分計算なんかをやるのは大変な数の計算をこなすことになりますが、アナコン？なら、回路定数（抵抗やコンデンサなど）を選ぶだけで、入力に対してリアルタイム（ミリ～マイクロ秒単位の後れはあるけど）で結果が出力されます。

光コンピューターでも干渉作用などを位相演算として使えたら相当な事が可能でしょうね。やっぱり光メモリーが決め手のような気がします。

お礼

何度も回答していただいて本当にありがとうございます。
おかげでかなり理解が深まったと思います。
ありがとうございました。

回答No.3

j_euro

＞どのような動作原理なのでしょう？
　動作原理を指し示す適当なサイトが見つからないので、つらいとこです。かなり強引な説明ですが、透過型の液晶パネルをいくつも重ねたような構造で２次元のフィルタ演算をするのが一つです。

＞将来的にはどのような可能性があるのでしょうか？
　どんなレベルから「コンピュータ」と言うのか問題ありです。ワープロや表計算がコンピュータだと思っている人にとっては、「近日中に光コンピュータが電子コンピュータに取って代わる可能性は無いようである．」http://www.aist-nara.ac.jp/~kagawa/study/passion.html と言う事になりますが、、、、、

ここでは、指紋照合に利用されています。
http://www14.big.or.jp/~jspa/media/hamahoto/

No.１のやりとりを拝見しますと、ニューロコンピュータの概念図が、イメージ的に近いのではないでしょうか？

＃あるいは、ファジー演算の２次元版といったところか？

お礼

指紋照合ってのはすごいですね。
面倒臭そうな質問なのに皆さんに答えていただいて感謝してます。
ありがとうございます。

回答No.2

myeyesonly

こんにちは。

今、検討されているのは主に光スイッチング素子によるノイマン型コンピューターで、早くいえば今の導線が光ファイバーになって、ＬＳＩがセラミックや結晶、ガラス、プラスチックになっただけです。

しかし光自体には、他に、干渉という演算ができ、これを応用した物がレーザー測距儀や干渉計ですね、またホログラムなんかもそうです。そういうのを演算として使う事ができるかも知れません。
そうなってくると今までのデジタル理論だけで推し量るのは無理でしょう。

だからここでいえる答えは「想像がつかない」というのがもっとも妥当かも。

＃　別にふざけてるんじゃないですよ。
＃　新しい概念での演算が可能になるかもしれないってことです。

お礼

ありがとうございます。
つまり今の電気信号による情報処理が光信号に置き換わると言う事ですよね。
光信号によるメリットとしてはどんなところがあるのでしょうか？現時点の
問題点はどんなところでしょう？また、実用化される可能性はどのぐらい
あって、それはどのぐらい先の話なんでしょうか？
なんだか一気に質問を増やしてしまってすみません。
よろしければ教えてください。

補足

あと、OAL-NC光アレイロジックネットワークコンピューティングってのは
どういうことなんでしょう？

回答No.1

ykkw_2001

ニューロとか、ボルツマンマシンをキーに検索。

＞将来的にはどのような 可能性があるのでしょうか？
視覚センサなど、認知用とか。

お礼

素早い回答、ありがとうございます。
ニューラルネットワークを理想的に実現する一つの手段として
光コンピュータがあると言う事でしょうか？