Luigi Loreti

OptoPC · percorso tecnico

Dall’Optical Multivalued Processor al Dual Panel

L’evoluzione di una linea di ricerca: dalle prime architetture con modulatori LCD e polarizzazione a una piattaforma optoelettronica dual panel, con array di sensori, codifica ternaria, aritmetica MSD, HDC e calcolo matriciale.

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Linea evolutiva

Un’architettura che si è trasformata nel tempo

Il progetto non si riduce a un singolo schema. L’idea originaria del processore ottico multivalore è stata progressivamente sviluppata attraverso varianti architetturali, modelli di codifica e una piattaforma più compatta e riconfigurabile a due pannelli, pensata per collegare ottica, sensori ed elettronica di controllo.

01 · Architettura originaria

Optical Multivalued Processor

La prima formulazione descrive un processore ottico modulare con unità di controllo, sorgente luminosa, modulatore spaziale programmabile, processore ottico e detector. L’informazione viene codificata con stati di polarizzazione, colore e presenza o assenza di luce, quindi letta e riconsegnata al controllo digitale.

La struttura originale include LCD, filtri polarizzatori e detector associati al piano di uscita, con possibilità di elaborazione parallela su molte celle ottiche.

02 · Varianti e semplificazioni

Serializzazione, maschere e prismi

La piattaforma viene esplorata in configurazioni seriali, binarie e semplificate. Le varianti mostrano come una stessa idea possa usare più stadi, maschere ottiche o percorsi ricircolati mediante prismi, riducendo il numero di componenti fisici senza perdere il principio di modulazione e trasformazione ottica.

03 · Modello di calcolo

Logica multivalore e aritmetica MSD

La codifica si organizza attorno a stati ottici discreti e a rappresentazioni a cifra con segno. L’aritmetica MSD consente di sostituire le lunghe catene di riporto con ricodifiche locali, più adatte a un substrato spaziale in cui molte celle possono essere aggiornate contemporaneamente.

04 · Piattaforma Dual Panel

Due TFT/LCD, sensori e controllo FPGA

L’evoluzione più recente concentra l’architettura in due pannelli TFT/LCD programmabili e in un array di sensori allineato al piano di uscita. Il controllo digitale gestisce pattern, calibrazione, LUT dei livelli di pilotaggio, scheduling multi-frame, acquisizione e decodifica.

La piattaforma dual panel usa tre classi ottiche — scuro, grigio e chiaro — che possono essere associate ai simboli bilanciati −1, 0 e +1; questo apre un percorso comune per aritmetica MSD, operatori matrice-vettore, HDC e altre primitive di optical computing.

La pagina presenta un percorso tecnico e documentale. Le descrizioni riguardano architetture di ricerca e ipotesi di lavoro; non costituiscono dichiarazioni di prodotto o di prestazioni commerciali.

Dual Panel

La piattaforma attuale in quattro elementi

Il passaggio al Dual Panel non è soltanto una riduzione del numero di pannelli. È una riorganizzazione in cui codifica, interazione ottica, lettura locale e controllo digitale sono progettati come parti della stessa catena optoelettronica.

01 · CODIFICA

Panel A

Il primo TFT/LCD rappresenta dati, coefficienti o simboli attraverso pattern spaziali programmabili.

02 · INTERAZIONE

Panel B

Il secondo pannello realizza una seconda modulazione e consente di comporre stati e operazioni ottiche.

03 · LETTURA

Array di sensori

Il piano di sensori legge localmente l’uscita ottica e la trasforma in dati disponibili per la catena digitale.

04 · CONTROLLO

FPGA e LUT

La logica di controllo gestisce calibrazione, frame, soglie, decodifica e reinserimento dei risultati nel flusso di elaborazione.

Documentazione

Leggere le fonti per livelli

I documenti sono organizzati per distinguere l’architettura originaria, la documentazione ufficiale, il modello aritmetico e la piattaforma dual panel.

Modello MSD

Codifica ternaria, aritmetica a cifra con segno, trasformazioni locali, addizione, moltiplicazione e calcolo matrice-vettore su un substrato ottico spazialmente parallelo.

Descrizione OMPMSD Dual Panel

Dual Panel TFT e HDC

Due pannelli TFT/LCD, classi ottiche scuro–grigio–chiaro, array di sensori, calibrazione, controllo FPGA, HDC, calcolo matriciale e optical computing generale.

Dual Panel TFTApprofondimento accademico

Prossimi materiali

Una documentazione in costruzione

In seguito potranno essere aggiunti risultati sperimentali, schemi hardware, software e firmware, procedure di calibrazione, dimostrazioni video, lezioni, presentazioni e documentazione selezionata relativa a HDC e OptoPC.

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