Еще в шестидесятые годы была начата разработка основных принципов построения оптико-электронных компьютеров и нейрокомпьютеров.
В кругах специалистов существует мнение, что оптический компьютер в "чистом" виде еще не разработан. На данный момент существует лишь электронно-оптический компьютер.
Построение оптических процессоров на основе традиционных принципов вычислений встретило большие трудности.
Не слишком быстрое продвижение в построении оптических процессоров заставило разработчиков искать другие архитектуры. Разумеется - параллельные. Если уж электронные системы с массовым параллелизмом потеснили суперкомпьютеры со сверхмощным, но одним центральным процессором, то что говорить об оптических компьютерах, где распараллеливание можно осуществлять эффективно и разнообразными способами. Возникло убеждение, что не стоит заставлять оптические системы делать то, что они делают с таким трудом - то есть обрабатывать сложные алгоритмы. У оптики вообще плохо с логикой, ей лучше даются плохоформализуемые, "интуитивные" операции. Оптическая элементная база прекрасно сочетается с архитектурами искусственных нейронных сетей, которые, способны к обучению и самообучению.
Достоинства оптической элементной базы:
· передача информации со скоростью света;
· независимое распространение в свободном пространстве световых пучков, которые могут без помех пересекаться или перекрываться, что позволяет иметь до 1000 входных и выходных сигналов;
· естественная полная параллельность вычислений;
· адекватность схем обработки самому виду существования входного и выходного массива информации - двумерного изображения;
· крайне низкое энергопотребление (менее кТ на одну связь) против 108 kT для электронных компьютеров, где k - постоянная Больцмана, а Т - абсолютная температура;
· адекватность использованию интегральной (планарной) технологии, подобной технологии изготовления электронных микросхем (в том числе, СБИС);
· дополнительные возможности когерентной обработки (использование фазовых соотношений в голографических процессорах);
· нечувствительность к электромагнитным помехам;
· высокая мощность интегральных преобразований, выполняемых оптическими спецпроцессорами, и полная возможность оптической реализации как булевой алгебры, так и искусственных нейронов.
Наиболее универсальной основой современных оптико-электронных спецпроцессоров является триада матриц, состоящая из:
· излучателей;
· транспарантов - пространственно-временных модуляторов света (ПВМС);
· фотоприемников.
Эти оптронные триады выполняют функции, аналогичные транзисторам и триггерам, и очень удобны при выполнении операций над многомерными векторными величинами.
На оптических интегральных схемах была реализована вся булева алгебра. Считалось даже, что компьютеры 5-го и 6-го поколения будут строиться на оптической элементной базе. Но доведение до стадии коммерчески пригодных продуктов оказалось сложней и длительней, чем ожидалось, и последнее время сообщений о каких-либо успехах в этом направлении не было.