假 日
中华民国97年8月24日/星期日 http://news.chinatimes.com
中国时报/中央大学主办行政院国科会科普传播补助案
报
科学周报
B4
光学电脑有智慧 应用领域广泛
唐镇宇/专题报导 被科学家视为电脑未来发展的重要 关键-光学电脑,未来不论在国防, 科学研究,工业与医学,甚至是人工 智慧,都被视为光学电脑可能的重要 应用. 你能想像未来的电脑能够自己思考 吗 光学电脑有可能做到!光学电脑 的超高速运算能力,使得未来的电脑 有可能操纵资料与语言,还能够迳行 「推理」产生知识,可以自己写程式 ;为解决某项问题自行决定步骤,从 图书馆吸收资料,从成套的事实中理 出规则,进一步发现,解决人们可能 还不知情的问题.
运算能力超高速 可自写程式
计画」(Star Wars Program),主张 在太空对弹道飞弹实施分层拦截,企 图用动能和定向能武器(如微波,雷 射,高能粒子束,电磁动能武器等) ,在飞弹助推阶段就将之击落;地面 拦截器则在飞弹落地之前就将它摧毁 .这套计画的核心,就是透过光学电 脑担任指挥反应的角色. 在工业领域方面,光学电脑也可用 在透过影像快速分析生产线上的检验 工作,或检视核电厂的复杂设备是否 有缺陷等.光学电脑也可能有「语言 天分」,透过光学的高速传输,高速 运算与高容量承载,光学电脑甚至可 以变成即时语言翻译机,或处理庞杂 的细部设计资料,自动将产品由构想 变成放在货架上的商品.
语言天分高 可成即时翻译机
明日之星
▲清大材料工程系教授周立人(左)与谢进华 博士发表的「金-氧化镓豆荚奈米线」,极有 潜力成为下世代光学电脑的基本建构单元,研 究成果荣登奈米通讯期刊封面并获自然期刊专 题报导. ▲ (本报资料照片/姚志平摄)
光学电脑也能够接纳人类提出意义 欠明的问题,然后把计算出来的答案 以人们容易了解的方式表达. 铭传大学数位资讯传播学系主任刘 忠阳表示,传统电脑主要是依靠中央 处理器来进行浮动点式运算,依照按 部就班的程序,同一时间只能对资料 的的「一点」进行运作.但光学电脑 每一个「光带」都可以向对应的部分 发送指令,一次可处理多达100万个 指令,加上每秒30万公里的高速运行 光束,速度绝对可以超越现行电脑甚 多,让人工智慧成为可能. 由於各种不同波长的光在运行间不 会互相干扰,所以光学电脑可在同一 个传输装置中,同时进行多个逻辑运 算.而在长距离资料传送中,光产生 的热与资料损失也比传统电流少.
刘忠阳认为,虽然现在光学相关应 用仍需与电子结合,但从雷射印表机 ,文字识别器,条码识别器,传真机 ,到医疗开刀,金属切割等来看,未 来随著光纤与蓝光光碟的普及,光学 带来的超大容量资料储存与高速传输 ,会加速科技的发展,相信在不久的 将来,光学电脑的出现是可以预期. 尽管距离光学电脑实际商业化还需 要一段时间,但交大光电系教授赖暎 杰认为,Board-to-board的光连结目 前已有商用产品,尽管光逻辑闸的发 展仍属元件层次(如光子晶体,奈米 元件等),但与美,日相比,光连结 技术是我未来可进一步跨足的领域.
光学电脑被视为下一代电脑,经过各国科学
家多年研究后,目前在材料及部份元件开发方 面,都已有令人欣喜的成绩.图为美商杰尔系 统公司开发的光学电脑晶片. (取材自《Businessweek》)
光波不打架 运算好处多
小档案
美「星战计画」 它是指挥核心
何谓摩尔定律
自从以矽做为电脑IC晶片的制作材 料后,英特尔(Intel)创办人之一戈 登摩尔(Gordon Moore)在1965年根据 自己的长期观察,提出「同样大小的 积体电路可容纳的电晶体数目,约每 隔18个月就增加1倍,性能也提升1倍 ,价格则下降1半.」这个著名的「 摩尔定律」,让孩子们可以合理期待 ,今年圣诞节买的电玩,性能会比去 年买的强1倍. (唐镇宇)
光子取代电子 运算新时代来临
唐镇宇/专题报导 准备好迎接「光学电脑」时代了吗 科学家为了因应「摩尔定律」未来 可能面临的崩解,过去30年来投入相 当多的心血,企图打造「光学电脑」 成为新世代电脑规格. 「光学电脑」顾名思义,就是利用 光子取代电子,进行数字运算,逻辑 操作,资讯储存及处理.由於光的速 度比电流快多了,如果研发成功,运 算速度可以比目前最快的电脑快上 1000倍. 光学电脑会这麼快,除了倚靠光的 传播速度快外,交大光电系教授赖暎 杰解释,由於不同波长的光彼此行进 间不会互相干扰,所以在资料传输与 运算上,可以平行处理不同的计算工 作,等於好几个运算单位同时运作, 比现行电子电脑仅靠有电流通过与否 来分辨「开与关」,当然快上许多.

下一页