Wi-Fi Sinyalleri İle Analog Dalga Üretimi

Fransa’da, Langevin Enstitüsü ve Greenerwave'de çalışan iki araştırmacı, Wi-Fi sinyallerini kullanarak, analog dalgaları hesaplamak için bir yol geliştirdiler. Philipp Del Hougne ve Geoffroy Lerosey, Physical Review X dergisinde deneylerini açıkladılar. Ayrıntılar yazımızda.

A- A+

26.12.2018 tarihli yazı 5008 kez okunmuştur.

Bilgisayarlar, bilgileri dijital olarak, bir ve sıfır halinde temsil eder. İlk elektronik bilgisayarlar analog idi, ancak dijital bilgisayarların daha esnek ve daha kesin olduğu ortaya çıktı. Yine de bir analog hesaplamanın matris işleme ve görüntü işleme gibi konularda daha hızlı olabileceğini gösteren yaklaşımlar var. Donanım mühendisleri Moore Yasası’nın sınırlarını araştırmaya başladıkça, bazı mühendisler analog işlemeye yeniden bir göz atmaya başladılar. Son zamanlarda analog hesaplamaya olan ilginin yeniden artması ile ışık dalgalarının yollarını kontrol edebilen yapılara ve meta malzemelere olan ilgi de arttı.

Analog işlemciler, elektronik devrelerde veya hafif dalgalarda bulunan genliklerden yararlanırlar. Kaba kuvvet kullanmak yerine meta malzemelerle yapılan dalgaları şekillendirirler. Bu tür malzemeler ile yapılan ön çalışmada, analog işlemcilerin matris işlemede oldukça verimli oldukları görülmüştür. Fakat imalat sorunları nedeniyle, bu materyalleri kullanmak zorlukların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Bu çalışmada, Hougne ve Lerosey bazı analog işlemcilerin basit yaklaşımlarla ortaya çıkabileceğini gösterdi.

►İlginizi Çekebilir: Elektrik Sinyali-Analog Ve Sayısal Sinyal

Araştırmacılar deneylerinde, bir ev ortamını simüle etmek için dört tarafı Wi-Fi yönlendiricisine sahip bir kutu oluşturdular. Kutu içerisine mobilya ve diğer eşyaları temsil eden nesneler dahil edildi. Sonra bitişik iki duvara 88 reflektörlü aynadan oluşan bir panel uyguladılar. Aynaların her biri iki durum arasında geçiş yapabiliyor. Birinci durumda ayna 0 ° faz kaymasına, diğer durumda da 180 ° faz kaymasına neden olmakta. Araştırmacılar, deneylerini yürütmek için bir de kontrol kutusu eklediler.

Araştırmacılar, aynı standartlarda tüm Wi-Fi yönlendiricilerinden sinyaller gönderdiler. Sistemi doldurmak için birden fazla panel konfigürasyonu kaydettiler. Bunu yaparak Wi-Fi sinyallerinin saçılmalarını karakterize edecek ve sistemi doğrusal işlemler yapacak şekilde programladılar. Bu şekilde 4 elementli bir Fourier dönüşümü gerçekleştirmiş oldu. Örneğin, dört giriş değerinden oluşan bir dizgiye (1,0,0,1) karşılık gelen bir frekans spektrumuna (0.9,0.3,-0.3,0.3) dönüştürerek sistemin %3,8 hata ile doğru sonucu vermesi sağlandı. Bu analog hesaplama, Fourier dönüşümün tek seferde gerçekleştirilmesi bakımından hızlıdır. Oysa, dijital bir bilgisayarda normalde dört giriş ve dört çıkış için 4x4=16 işlem gerektirir.

Araştırmacılar bu işlemin dijital bilgisayar kullanımından daha hızlı olduğunu, ancak başlatma işleminde yavaşlama olduğunu bildirdiler. Böyle bir sisteme 30’a kadar girdi ekleyerek, dijital sistemden daha verimli hale getirilebileceği öne sürülmektedir.

Maryland Üniversitesi’nde bulunan dalga kontrol uzmanı olan Steven Anlage “dalga kaosunu” kullanarak hesaplama yapma fikrinin çok heyecan verici bulduğunu ve kesinlikle takip edilmesi gerektiğini söylüyor. Del Hougne ve Lerosey’in çalışmalarında, dalga şekillerini ve karmaşık bir saçılma ortamını kullanarak ışık şekillendirmeye odaklanıldıklarını söylemektedir.