Parallele digitale optische Recheneinheiten: Modellierung, Simulation und Bewertung

1 Einführung.- 1.1 Motivation.- 1.2 Definition digitale Optik und Stand der Technik.- 1.3 Entwicklung der digitalen Optik im historischen Kontext.- 1.4 Kapitelübersicht.- 2 Grundlagen.- 2.1 optische Grundlagen 2.- 2.2 Grundlagen der digitalen Optik.- 2.3 Grundlagen der Parallelverarbeitung 5.- 2.4 Ansatzpunkte für den Einsatz der digitalen Optik.- 3 Architekturkonzepte der digitalen Optik.- 3.1 Mustersubstitutionslogik.- 3.2 Programmierbare optische Logikfelder.- 3.3 Programmierbare optoelektronische Logikfelder.- 4 Abstraktionsmodell für den Entwurf digitaler optischer Systeme.- 5 Modelle für optoelektronische Systeme auf Bauteileebene.- 5.1 Die Modellierungssprache MAST.- 5.2 Modell einer optoelektronischen Punkt-zu -Punkt - Verbindung.- 5.3 Modellierung optoelektronischer Systeme mit SPICE.- 5.4 Grenzen bei der Modellierung zweidimensionaler optischer Abbildungen.- 6 Modellierung digitaler optischer Systeme auf Logikebene.- 6.1 Rechnerentwurfssprachen für optische 3D-Architekturen.- 6.2 Die Rechnerentwurfssprache HADLOP.- 6.3 Anwendungen von HADLOP.- 7 Modellierung digitaler optischer Systeme auf Register-Transfer -Ebene.- 7.1 Bit-orientierte systolische Arrays.- 7.2 Formale Beschreibung systoüscher Arrays.- 7.3 Computational Origami.- 7.4 Exkurs: Zelluläre Automaten.- 8 Übergang von der Register-Transfer-Ebene zur Logikebene.- 8.1 Transformation systolischer Arrays in ein HADLOP-Modell.- 8.2 Transformation eines systolischen Arrays für Ganzzahlenarithmetik.- 9 Bewertung massiv paralleler optischer Feldrechnerkonzepte.- 9.1 Bewertung des systolischen Arithmetikarrays.- 9.2 Optischer Feldrechner auf der Basis von Mustersubstitutionslogik 2.- 9.3 Untersuchung eines optischen Rechenwerks für die CM-1 auf der Basis programmierbarer optischer Logikfelder.- 9.4Eine optoelektronische Feldrechnerarchitektur auf der Basis von Bitalgorithmen.- 10 Zusammenfassung und Ausblick.- 10.1 Zusammenfassung.- 10.2 Ausblick.- Anhang A MAST-Templates.- Anhang B Chomsky-Grammatik für den HADLOP-Systemcode.- Anhang C Spezifikation der Module des optoelektronischen Feldrechnerkonzepts.