Luigi Loreti
Introduzione al progetto
Un percorso di ricerca e prototipazione su architetture di calcolo ottico riconfigurabile: luce, modulatori TFT/LCD, array di sensori, elettronica di controllo e software.
Animazione introduttiva
Questa animazione introduce visivamente il principio di OptoPC e costituisce il punto di partenza per la documentazione tecnica, le presentazioni e i materiali didattici del progetto.
OptoPC01 · animazione introduttiva · il video viene riprodotto solo su scelta del visitatore.
L’idea
OptoPC esplora la possibilità di eseguire operazioni di elaborazione sfruttando la propagazione della luce e il parallelismo naturale di sistemi ottici programmabili. Non si tratta semplicemente di usare componenti ottici per trasmettere dati: l’obiettivo è costruire una catena in cui la configurazione ottica contribuisce direttamente alla trasformazione dell’informazione.
Molti carichi di lavoro moderni richiedono operazioni ripetute su grandi quantità di dati: vettori, matrici, immagini, segnali e rappresentazioni AI. Nei sistemi convenzionali, il movimento continuo di dati tra memoria e unità di calcolo è spesso una parte rilevante del costo energetico e della complessità.
Il progetto studia un’architettura ibrida ottico-elettronica in cui pattern luminosi programmabili rappresentano dati o coefficienti, mentre sensori e logica elettronica acquisiscono, interpretano e riutilizzano il risultato in una sequenza di elaborazione controllata.
Architettura concettuale
La piattaforma è pensata come un sistema sperimentale modulare. Le singole scelte hardware possono evolvere, ma il principio resta: codificare, trasformare otticamente, rilevare e controllare.
Vettori, matrici, immagini o altri dati vengono preparati dal software e dal sistema di controllo.
Una matrice programmabile traduce informazione e coefficienti in pattern ottici controllati.
La luce attraversa una configurazione ottica in cui propagazione, modulazione e combinazione contribuiscono all’operazione.
Un array di sensori rileva il risultato luminoso e lo converte in segnali utilizzabili dal sistema digitale.
La lettura viene elaborata, verificata e impiegata per generare nuove configurazioni o completare il flusso AI.
Brevetto e nota tecnica
Una piattaforma ottica programmabile per HDC, calcolo matriciale e computing parallelo.
Il documento riassume l’idea centrale del brevetto e dei materiali associati: moduli a cristalli liquidi programmabili, filtri di polarizzazione, prismi ottici e un detector a pluralità di sensori, collegati a logica digitale e firmware di controllo.
Leggi la pubblicazione tecnicaDall’architettura iniziale alla piattaforma Dual Panel. Segui il percorso tecnico dal brevetto e dall’Optical Multivalued Processor fino alla codifica MSD, ai due pannelli TFT/LCD, all’array di sensori e alle applicazioni HDC e matrice-vettore.
Segui l’evoluzione tecnica: dal brevetto al Dual PanelPrincipi di lavoro
Una scena o matrice ottica può rappresentare molti elementi contemporaneamente. L’obiettivo è capire come sfruttare questo parallelismo in operazioni computazionali verificabili.
Display e modulatori consentono di modificare dinamicamente pattern, coefficienti e configurazioni, avvicinando l’ottica sperimentale a una piattaforma programmabile.
L’ottica non sostituisce tutto il sistema digitale: lavora con FPGA, sensori, microcontrollori e software per costruire una catena pratica di misura e controllo.
Direzioni applicative
OptoPC è un progetto di ricerca in sviluppo. Le seguenti aree indicano direzioni di sperimentazione, non specifiche di prodotto o prestazioni garantite.
Esplorazione di operazioni su vettori, matrici, immagini e segnali, fondamentali per molti flussi di elaborazione scientifica e AI.
Studio di rappresentazioni ad alta dimensionalità, similarità, binding, bundling e memoria associativa in architetture alternative.
Integrazione sperimentale con pipeline di intelligenza artificiale, sistemi embedded e componenti di inferenza a basso consumo.
Possibili catene in cui l’acquisizione ottica, la pre-elaborazione e la lettura dei sensori sono progettate in modo congiunto.
Ricerca aperta
Il lavoro comprende l’analisi di componenti ottici e optoelettronici, l’assemblaggio di configurazioni sperimentali, la progettazione di elettronica e FPGA, e lo sviluppo di software per generare pattern, acquisire dati e validare i risultati.
Ogni configurazione richiede misure, calibrazione e confronto con modelli digitali: la ricerca procede per prove incrementali e documentazione dei risultati.
Collaborazioni
Il progetto è aperto al confronto con ricercatori, sviluppatori hardware e software, realtà industriali e persone interessate a calcolo ottico, sistemi riconfigurabili e AI efficiente.