Brug af Wi-Fi-signaler til at udføre analoge, bølgebaserede beregninger

Et par forskere, et med Langevin Instituttet, den anden et firma kaldet Greenerwave, både i Frankrig, har udviklet en måde at bruge almindelige Wi-Fi-signaler til at udføre analoge, bølgebaserede beregninger. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgang X , Philipp del Hougne og Geoffroy Lerosey beskriver deres eksperimenter, og hvad de repræsenterer.

Computere repræsenterer information digitalt, i etaller og nuller - men tilbage i de tidlige dage med computere, der var diskussion om muligheden for at bruge analoge processorer. Selv da, det var klart, at en sådan tilgang ville være mindre energikrævende. Men det digitale vandt frem, og resten er historie. Men det er måske ikke slutningen på historien. Mens hardwareingeniører begynder at løbe hovedkulds ind i begrænsningerne af Moores lov, nogle ingeniører er begyndt at tage endnu et kig på analog behandling.

Analoge processorer gør brug af amplituden i bølger, der findes i elektroniske kredsløb eller i lysbølger. Og i stedet for brutal force knasende, de er afhængige af bølgeformsformning, som er lavet med metamaterialer. Tidligt arbejde med sådanne materialer viste, at sådanne processorer kunne være yderst effektive til matrixbehandling. Men bestræbelser på at bruge sådanne materialer er stødt ind i vanskeligheder på grund af fabrikationsproblemer. I denne nye indsats, del Hougne og Lerosey demonstrerer, at nogle analoge processorer kan skabes via en enklere tilgang.

I deres eksperimenter, forskerne skabte en boks til at simulere et hjemmemiljø - en med fire standard Wi-Fi-routere. I kassen, de omfattede genstande, der repræsenterede møbler og andre husholdningsartikler. Næste, de påsatte et panel lavet af 88 reflektorspejle på to tilstødende vægge i kassen - hvert af spejlene var i stand til at skifte mellem to tilstande. I én stat, spejlet ville forårsage en 0° faseforskydning, i den anden, en 180° faseforskydning. Endelig, forskerne tilføjede en kontrolboks til at køre deres eksperimenter.

Forskerne sendte det samme standardiserede signal fra alle Wi-Fi-routere. De optog flere panelkonfigurationer for at prime systemet - det gjorde det muligt for dem at karakterisere spredningen af ​​Wi-Fi-signalerne og derefter programmere systemet til at udføre lineære operationer. Og det gjorde det muligt for dem at udføre en fire-element Fourier transformation.

Forskerne rapporterer, at behandlingen var hurtigere, end den ville have været ved at bruge en digital computer, men blev bremset af initieringsprocessen. De foreslår, at tilføjelse af så få som 30 input til et sådant system ville gøre det mere effektivt end et digitalt system.

© 2018 Science X Network