டிஜிட்டல் செயலி இல்லாமல் நேரியல் மாற்றத்தை கணக்கிடுதல் சாத்தியமா?

ஃபோரியர் உருமாற்றம் போன்ற பல்வேறு வகையான நேர்கோட்டு மாற்றங்கள் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் தகவல்களை செயலாக்குவதில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த மாற்றங்கள் பொதுவாக மின்னணு செயலிகளைப் பயன்படுத்தி டிஜிட்டல் களத்தில் செயல்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவற்றின் கணக்கீட்டு வேகம் மின்னணு சில்லுவின்(Electronic chip) திறனுடன் மட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.  இது தரவு மற்றும் பட அளவு பெரிதாகும்போது ஒரு தடையை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த பிரச்சனையின் தீர்வு டிஜிட்டல் செயலிகளை ஒளியியல் துணையுடன் மாற்றுவது மற்றும் தகவலை செயலாக்க ஒளியைப் பயன்படுத்துவது.

லைட்: சயின்ஸ் & அப்ளிகேஷனில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு புதிய ஆய்வறிக்கையில், அமெரிக்காவின் லாஸ் ஏஞ்சல்ஸ் (UCLA), கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் மின் மற்றும் கணினி பொறியியல் துறையைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் அய்டோகன் ஓஸ்கான் தலைமையிலான ஆப்டிகல் பொறியாளர்கள் குழு மற்றும் சக பணியாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். தன்னிச்சையான நேரியல் மாற்றத்தின் அனைத்து ஆப்டிகல் கணக்கீட்டிற்கான ஆழமான கற்றல் அடிப்படையிலான வடிவமைப்பு முறையை அவர்களின் ஆராய்ச்சி விளக்குகிறது. இந்த அனைத்து ஒளியியல் செயலி ஒளி அலைகளை கையாளுவதில் இடஞ்சார்ந்த-வடிவமைக்கப்பட்ட மாறுபட்ட மேற்பரப்புகளைப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் தொடர்ச்சியான மாறுபட்ட பரப்புகளில் ஒளி செல்லும்போது விரும்பிய நேரியல் மாற்றத்தைக் கணக்கிடுகிறது. இந்த வழியில், மாறுபட்ட மேற்பரப்புகள் வழியாக உள்ளீட்டு ஒளியின் பரிமாற்றத்துடன் விரும்பிய நேரியல் மாற்றத்தின் கணக்கீடு ஒளி பரவலின் வேகத்தில் நிறைவடைகிறது. அதன் கணக்கீட்டு வேகத்திற்கு மேலதிகமாக, இந்த அனைத்து ஒளியியல் செயலிகளும் வெளிச்சம் தவிர கணக்கிட எந்த சக்தியையும் உட்கொள்வதில்லை, இது ஒரு செயலற்ற மற்றும் உயர் செயல்திறன் கணினி அமைப்பை உருவாக்குகிறது.

UCLA குழுவால் நிகழ்த்தப்பட்ட பகுப்பாய்வுகள் இந்த அனைத்து ஒளியியல் விளிம்பு விளைவு செயலிகளின் ஆழமான கற்றல் அடிப்படையிலான வடிவமைப்பானது. உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு தளத்திற்கு இடையேயான எந்த தன்னிச்சையான நேரியல் மாற்றத்தையும் துல்லியமாக ஒருங்கிணைக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது. மாறுபடும் மேற்பரப்புகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும்போது மேம்படுகிறது, மேலும் ஆழமான மாறுபட்ட செயலிகள் அவற்றின் கணினி திறன்களில் மிகவும் சக்திவாய்ந்தவை என்பதையும் வெளிப்படுத்துகிறது.

தோராயமாக உருவாக்கப்பட்ட கட்டம் மற்றும் வீச்சு மாற்றங்கள், ஃபோரியர் மாற்றம், பட வரிசைமாற்றம் மற்றும் வடிகட்டுதல் செயல்பாடுகள் உட்பட பரந்த அளவிலான நேரியல் மாற்றங்களைச் செய்வதன் மூலம் இந்த முறையின் வெற்றி நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த கணக்கீட்டு கட்டமைப்பானது மின்காந்த நிறமாலையின் எந்தப் பகுதியிலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். டிஜிட்டல் செயலிகளுக்கு ஒரு செயலற்ற, சக்தி இல்லாத மாற்றீட்டை வழங்கும், உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு விமானத்திற்கு இடையே விரும்பிய கணக்கீட்டுப் பணியைச் செய்ய அனைத்து ஆப்டிகல் தகவல் செயலாக்க நெட்வொர்க்குகளையும் உருவாக்க இது பயன்படுத்தப்படலாம்.

References:

• Umbaugh, S. E. (2010). Digital image processing and analysis: human and computer vision applications with CVIPtools. CRC press.
• Buican, T. N. (1990, August). Real-time Fourier transform spectrometry for fluorescence imaging and flow cytometry. In Bioimaging and Two-Dimensional Spectroscopy (Vol. 1205, pp. 126-133). International Society for Optics and Photonics.
• Umbaugh, S. E. (2005). Computer imaging: digital image analysis and processing. CRC press.
• Schowengerdt, R. A. (2012). Techniques for image processing and classifications in remote sensing. Academic Press.