Устройство для перемножения числовых матриц

Устройство для перемножения числовых матриц

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах оптической обработки информации, предназначенных для решения задач обработки двумерных массивов цифровых данных и изображений. Устройство содержит сдвиговый регистр картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо, первый параллельный вход, вторую группу из l параллельных входов, l d-триггеров картинного типа, l блоков картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов с соответствующими первым и вторым параллельными оптическими входами и выходом каждый, групповой светообъединитель, аналого-цифровой преобразователь картинного типа с параллельным оптическим входом, картинный накапливающий сумматор с параллельным входом и p параллельными выходами. Устройство обладает повышенным структурным быстродействием, составляющим T=N²(2L-1)T тактов обработки (N и L - соответственно число строк-столбцов и число бинарных разрядных срезов представления исходных числовых матриц), и расширенной областью применения благодаря организации параллельного ввода-вывода исходных и результирующей матриц, приводящей к согласованию форм и структуры представления входных и выходных данных. 3 з.п. ф-лы, 6 табл., 11 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах оптической обработки информации, предназначенных для решения задач обработки двумерных массивов цифровых данных и изображений, а также для многоканальной обработки сигналов.

Известно оптическое устройство для вычисления произведения трех матриц, содержащее последовательно расположенные на одной оптической оси два анаморфотных оптических звена, во входной фокальной плоскости первого из которых установлен блок ввода элементов первой исходной матрицы, а в выходной фокальной плоскости первого анаморфотного оптического звена и во входной фокальной плоскости второго установлены соответственно первый и второй двумерные пространственные модуляторы света (ПМС), причем в выходной фокальной плоскости второго анаморфотного оптического звена установлен многоэлементный фотоприемник, в первой и второй ортогональных координатах устройства оптически сопряжены между собой фокальные плоскости установки блока элементов первой исходной матрицы и первого двумерного ПМС, фокальные плоскости установки второго двумерного ПМС и блока ввода элементов первой исходной матрицы, а также фокальные плоскости установки многоэлементного фотоприемника и первого и второго двумерных ПМС [1].

Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности оперативного параллельного ввода матриц, так как ввод осуществляется последовательно как в случае выполнения блока ввода элементов первой исходной матрицы в виде матрицы светоизлучателей, так и в случае его выполнения в виде ПМС с соответствующей оптической системой и осветителем, поскольку на вход ПМС подается изображение с последовательного выхода оптической системы; отсутствие возможности параллельного вывода результирующей матрицы, поскольку в лучшем случае результат выводится построчно (постолбцово), что приводит к несогласованию форм представления входной и выходной информации в случае, если даже на входном транспаранте записана параллельно входная картина; низкая точность представления результата, обусловленная аналоговым способом обработки матриц.

Известно устройство перемножения матриц с использованием электрооптической решетки обработки данных, состоящее из блока формирования импульсного некогерентного света, блока приема по меньшей мере части импульсного света от источника света, содержащего первый элемент с разрешающими ячейками, имеющими ступенчато расположенные строки и выравненные столбцы, закодированные один раз с отличием от первой матрицы данных, принятых частью импульсного излучения и расположенных по периферии от них с боковым смещением в первом направлении, причем вторые ячейки второго элемента расположены в образце в виде ступенчато расположенных строк и выравненных столбцов, кодированных один раз не соответственно второй матрице данных, принимающих часть импульсного излучения от разрешающих ячеек первой матрицы первого элемента и смещающих его во второе направление, которое ортогонально первому, часть импульсного излучения, прошедшая разрешающие ячейки первой и второй матриц, интегрируется с помощью блока интегрирования, который выполнен двухразмерным с площадью, равной сумме разрешающих ячеек одного элемента [2].

Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности оперативного параллельного ввода матриц и параллельного вывода результата, поскольку вход и выход устройства в лучшем случае построчный или постолбцовый (последовательно-параллельный); низкая точность представления результата, обусловленная выполнением интегрирования в аналоговой форме; аппаратурное разбухание, снижающее надежность работы устройства.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для перемножения числовых матриц, функционирующее на базе систолического акустооптического бинарного конволвера (SAOBiC), содержащее блок картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов, состоящий из лазера, оптический выход которого связан посредством коллиматора с параллельным оптическим входом первого многоканального акустооптического модулятора с числом каналов, равным числу N строк перемножаемых матриц, связанных со строчным входом блока картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов, причем параллельный оптический выход первого акустооптического модулятора связан посредством линзовой системы с параллельным оптическим входом второго акустооптического модулятора с числом каналов, равным числу L разрядов перемножаемых чисел, связанных со столбцовым входом блока картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов, параллельный оптический выход второго акустооптического модулятора является параллельным оптическим выходом блока картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов и связан с параллельным оптическим входом интегрирующей линзовой системы, N оптических столбцовых выходов которой связаны с входами N соответствующих аналого-цифровых преобразователей (АЦП), выходы которых соединены с входами N соответствующих накапливающих сумматоров, разрядные выходы которых являются соответствующими последовательно-параллельными выходами устройства [3].

Недостатками данного устройства являются низкое быстродействие, обусловленное последовательно-параллельным вводом и обработкой векторов - компонент исходной числовой матрицы; ограниченная область применения из-за последовательно-параллельного ввода второй числовой матрицы (первая числовая матрица вводится параллельно) и последовательно-параллельного вывода результата, что ведет к несогласованию структуры и формата представления входных и выходных данных; отсутствие встроенной памяти для хранения исходных числовых матриц в требуемом формате и промежуточных результатов, что ведет к необходимости введения в устройство дополнительной памяти спецформирователя формата представления исходных данных при организации процесса вычислений.

Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение области применения за счет организации параллельных ввода-вывода числовых матриц и согласования структуры и формата представления входной и выходной информации.

Цель достигается тем, что в устройство для перемножения числовых матриц, содержащее первый блок картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов с параллельным оптическим выходом, введены сдвиговый регистр картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо, содержащий оптический вход последовательной записи картин, L картинных оптических выходов, вход сброса, тактовый вход и режимные входы сдвига и хранения, L оптоэлектронных двухтактных D-триггеров картинного типа с параллельными оптическими входами и выходом и двумя тактовыми шинами управления каждый, L-1 блоков картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов с первым и вторым параллельными оптическими входами и двенадцатью управляющими входами, групповой светообъединитель с L параллельными оптическими входами и выходом, АЦП картинного типа с картинными оптическими входом и выходом и девятью управляющими входами, картинный накапливающий сумматор с параллельным оптическим входом и p картинными оптическими выходами, входом сброса, тактовым входом и r режимными входами выбора веса, логический элемент ИЛИ-НЕ, причем число p выбирается равным p = 2L + ]log₂N[ + 1, где L - число бинарных разрядных срезов представления исходных числовых матриц; N - число строк (столбцов) исходных числовых матриц; ]log₂N[ - целая часть числа log₂N, число r выбирается равным r = ]log₂L[ + 2L, оптический вход последовательной записи картин сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо является параллельным оптическим входом первой группы устройства, второй группой из L параллельных оптических входов которого являются параллельные оптические входы LD-триггеров картинного типа, каждый i-й (i = 1,. . . , L) параллельный оптический выход сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо и i-й выход (i = 1,...,L) D-триггера картинного типа связаны соответственно с первым и вторым параллельными оптическими входами i-го (i = 1,...,L) блока картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов, параллельный оптический выход каждого из которых связан с соответствующим параллельным оптическим входом группового светообъединителя, параллельный оптический выход которого связан с картинным оптическим входом АЦП картинного типа, картинный оптический выход АЦП картинного типа связан с параллельным оптическим входом картинного накапливающего сумматора, p картинных оптических выходов которого связаны с p параллельными оптическими выходами устройства, первые управляющие входы LD-триггеров картинного типа соединены с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ, вход которого связан с входами сброса сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо, с входом сброса картинного накапливающего сумматора и с первым выходом блока управления, второй выход которого связан с тактовым входом сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо и с тактовым входом картинного накапливающего сумматора, двенадцать выходов блока управления, начиная с третьего, связаны с двенадцатью управляющими входами L блоков картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов, девять последующих выходов, начиная с пятнадцатого, блока управления связаны с соответствующими девятью управляющими входами АЦП картинного типа, двадцать четвертый и двадцать пятый выходы блока управления связаны с режимными входами соответственно сдвига и хранения сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо, второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ связан с вторыми управляющими входами LD-триггеров картинного типа и с двадцать шестым выходом блока управления, r последующих выходов которого, начиная с двадцать седьмого, связаны с r режимными входами выбора веса картинного накапливающего сумматора, вход блока управления является входом запуска устройства.

Сдвиговый регистр картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо содержит блок пространственного сдвига картин вправо, групповой светообъединитель, L двухтактных D-триггеров картинного типа, первый и второй групповые светоделители, первый, второй, третий групповые отражатели, первый и второй оптоэлектронные затворы, логический элемент ИЛИ-НЕ, причем вход последовательной записи картин сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо связан с (L+1)-м картинным оптическим входом блока пространственного сдвига картин вправо, L картинных оптических выходов которого связаны через первый оптоэлектронный затвор с L первыми картинными оптическими входами группового светообъединителя, L картинных оптических выходов которого связаны с параллельными оптическими входами L соответствующих D-триггеров картинного типа, картинные оптические выходы LD-триггеров картинного типа посредством первого группового светоделителя связаны с L оптическими картинными выходами сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо и посредством первого группового отражателя связаны с L картинными оптическими входами второго группового светоделителя, первые и вторые L картинных оптических выходов которого связаны соответственно через второй и третий групповые отражатели с L картинными оптическими входами блока пространственного сдвига картин вправо и через второй оптоэлектронный затвор с вторыми L картинными оптическими входами группового светообъединителя, первые управляющие входы LD-триггеров картинного типа связаны с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с входом сброса сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо, тактовый вход которого связан с вторыми управляющими входами LD-триггеров картинного типа и с вторым входом логического элемента ИЛИ-НЕ, первые управляющие электроды первого и второго оптоэлектронных затворов соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые управляющие электроды связаны соответственно с режимным входом сдвига и режимным входом хранения сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо.

Картинный накапливающий сумматор содержит оптический управляемый транспарант, управляющий параллельный оптический вход которого связан с параллельным оптическим входом картинного накапливающего сумматора, параллельный оптический выход связан с параллельным оптическим входом мультипликатора изображений первой группы, r параллельных оптических выходов которого являются r параллельными оптическими входами первой группы комбинационного узла картинного типа, причем r управляющих входов комбинационного узла картинного типа связаны с r управляющими входами картинного накапливающего сумматора, p параллельных оптических выходов комбинационного узла картинного типа связаны с p информационными параллельными оптическими входами соответствующих D-триггеров картинного типа, параллельные оптические выходы которых связаны с параллельными оптическими входами p соответствующих мультипликаторов изображений второй группы, r-1 из которых, начиная с второго, содержат три параллельных оптических выхода, а остальные содержат два параллельных оптических выхода, первые и вторые параллельные оптические выходы p мультипликаторов изображений второй группы связаны соответственно с p картинными оптическими выходами картинного накапливающего сумматора и с p соответствующими параллельными оптическими входами второй группы комбинационного узла картинного типа, r-1 параллельных оптических входов третьей группы которого связаны с третьими параллельными оптическими выходами соответственно r-1 мультипликаторов изображений второй группы, начиная с второго, управляющий параллельный оптический вход оптически управляемого транспаранта связан через источник света с входом сброса картинного накапливающего сумматора и с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми управляющими входами p D-триггеров картинного типа, вторые управляющие входы которых соединены с тактовым входом картинного накапливающего сумматора, (p+1)-й картинный оптический выход которого связан с (p+1)-й параллельным оптическим выходом комбинационного узла картинного типа.

Комбинационный узел картинного типа содержит первую группу из r оптоэлектронных затворов, вторую и третью группы из r-1 оптоэлектронных затворов, p картинных логических элементов с параллельными оптическими входами и выходами, первую и вторую группы по r-1 картинных логических элементов ИЛИ каждая, r-1 логических элементов НЕ, p сумматоров по модулю два картинного типа, причем параллельные оптические и управляющие входы r оптоэлектронных затворов первой группы связаны соответственно с r параллельными оптическими входами первой группы комбинационного узла картинного типа и r управляющими входами комбинационного узла картинного типа, первый и r-й последующих параллельных оптических входов второй группы которого соединены соответственно с первым параллельным оптическим входом первого сумматора по модулю два картинного типа, являющегося вторым параллельным оптическим входом первого картинного логического элемента И, и с параллельными оптическими входами r-1 оптоэлектронных затворов второй группы, управляющие входы которых связаны с r-1 управляющими входами, начиная с второго, комбинационного узла картинного типа и соответствующими входами r-1 логических элементов НЕ, выходы которых соединены с управляющими входами r-1 оптоэлектронных затворов третьей группы, параллельные оптические выходы которых связаны с r-1 параллельными оптическими входами третьей группы комбинационного узла картинного типа, параллельные оптические выходы r-1 оптоэлектронных затворов, начиная с второго, первой группы и r-1 оптоэлектронных затворов третьей группы связаны соответственно с первыми и вторыми параллельными оптическими входами r-1 картинных логических элементов ИЛИ первой группы, параллельные оптические выходы которых связаны посредством отражателей с первыми параллельными оптическими входами r-1 сумматоров по модулю два картинного типа, начиная с второго, и с вторыми параллельными оптическими входами r-1 картинных логических элементов И, начиная с второго, параллельные оптические выходы r-1 оптоэлектронных затворов второй группы и r-1 картинных логических элементов И связаны соответственно с первыми и вторыми параллельными оптическими входами r-1 картинных логических элементов ИЛИ второй группы, связанных посредством отражателей с вторыми параллельными оптическими входами r-1 сумматоров по модулю два картинного типа, начиная с второго, и с первыми параллельными оптическими входами r-1 картинных логических элементов И, начиная с второго, параллельный оптический выход первого оптоэлектронного затвора первой группы связан посредством отражателя с вторым параллельным оптическим входом первого сумматора по модулю два картинного типа и первым параллельным оптическим входом первого картинного логического элемента И, параллельный оптический выход каждого i-го (i = r,. . ., p-1) картинного логического элемента И связан посредством отражателя с вторыми параллельными оптическими входами (i+1)-го (i=r,..., p-1) сумматора по модулю два картинного типа и с первым параллельным оптическим входом (i+1)-го (i= r, . ..,p-1) картинного логического элемента И, второй параллельный оптический вход которого связан посредством отражателя с первым параллельным оптическим входом i-го (i=r+1,...,p) сумматора по модулю два картинного типа и с i-м (i=r+1,...,p) входом второй группы комбинационного узла картинного типа, параллельные оптические выходы p сумматоров по модулю два картинного типа связаны соответственно с p параллельными оптическими выходами комбинационного узла картинного типа, (p+1)-й выход которого связан с параллельным оптическим выходом p-го картинного логического элемента И.

Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что структура заявляемого устройства, выполнение сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо и цифрового картинного накапливающего сумматора ранее неизвестны, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "новизна". Расширение формата и изменение структуры представления исходных числовых матриц и результата, увеличение размерности рабочего поля одновременно участвующих в обработке чисел из N х L до N х N таких блоков, как блоков картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов, АЦП картинного типа, картинного накапливающего сумматора, а также введение в заявляемое устройство L-1 блоков картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов позволило распараллелить вычислительный процесс, что привело к увеличению быстродействия. Введение в устройство внутренней памяти в виде сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо и LD-триггеров картинного типа позволяет организовывать итерационные процессы обработки, организуя обратную связь посредством подачи выходных данных на вход, которые согласованы по форме и структуре представления, что существенно расширяет область применения заявляемого устройства. Таким образом заявляемое устройство соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлена структурно-функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо; на фиг. 3 - структурная схема картинного накапливающего сумматора; на фиг. 4 - структурная схема комбинационного узла картинного типа картинного накапливающего сумматора; на фиг. 5 и 6 - алгоритм выполнения операции перемножения числовых матриц A(NN) = 2A(NN) и B(NN) = 2B(NN) на фиг. 7, 8 и 9 - пример выполнения согласно алгоритму перемножения числовых матриц A(44) =A(44)2 и B(44) =B(44)2 на фиг. 10 - временные диаграммы работы АЦП картинного типа для случая преобразования в трехразрядный двоичный код; на фиг. 11 - функциональная схема блока управления, реализованная для случая перемножения числовых матриц _{A(NN) и B(NN)} Устройство для перемножения числовых матриц (фиг. 1) содержит сдвиговый регистр 1 картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо, оптический вход последовательной записи картин которого связан с первым параллельным оптическим входом 2 устройства, вторая группа из L параллельных оптических входов 3₁, 3₂, ..., 3_L которого связана с параллельными оптическими входами L D-триггеров 4₁, 4₂,..., 4_Lкартинного типа. Каждый i-й (i= 1, . . ., L) параллельный оптический выход сдвигового регистра 1 картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо и i-й выход (i = 1,..., L) D-триггера картинного типа связаны соответственно с первым 5_i и вторым 6_i (i = 1,..., L) параллельными оптическими входами i-го (i = 1,..., L) блока 7_i картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов, параллельный оптический выход 8_i (i = 1,..., L) каждого из которых связан с соответствующим параллельным оптическим входом группового светообъединителя 9, параллельный оптический выход которого связан с картинным оптическим входом 10 АЦП 11 картинного типа. Картинный оптический выход АЦП 11 картинного типа связан с параллельным оптическим входом 12 картинного накапливающего сумматора 13, p картинных оптических выходов которого связаны с p параллельными оптическими выходами 14₁, 14₂,..., 14_p устройства. Первые управляющие входы 15₁, 15₂,..., 15_LD-триггеров 4₁, 4₂,..., 4_L картинного типа соединены с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 16, первый вход которого связан с входами 1₁сброса сдвигового регистра 1 картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо, с входом 13₁ сброса сумматора 13 и с первым выходом 17₁блока 17 управления, второй выход 17₂ которого связан с тактовым входом 1₂ сдвигового регистра 1 картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо и тактовым входом 13₂ сумматора 13. Двенадцать выходов 17₃,..., 17₁₄ блока 17 управления связаны с двенадцатью управляющими входами L блоков 7₁, 7₂,..., 7_L картинного логического умножения с предварительным формированием входных операндов, девять выходов 17₁₅, . . .,17₂₃ блока 17 управления связаны с соответствующими девятью управляющими входами 11₁, 11₂,...,11₉ АЦП 11 картинного типа, выходы 17₂₄ и 17₂₅ блока 17 управления связаны соответственно с режимными входами 1₃ сдвига и 1₄ хранения сдвигового регистра 1 картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо. Второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 16 связан с вторыми управляющими входами 18₁,...,18_L D-триггеров 4₁,...,4_L картинного типа и с двадцать шестым выходом 17₂₆ блока 17 управления, последующие выходы 17₂₇,...,17_26+r которого связаны с r режимными входами 13₃,... , 13_2+r выбора веса сумматора 13, вход блока 17 управления является входом 19 запуска устройства.

Сдвиговый регистр 1 картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо (фиг. 2) содержит блок 20 пространственного сдвига картин вправо, (L+1)-й картинный оптический вход которого связан с входом последовательной записи картин сдвигового регистра 1 картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо. L картинных оптических выходов блока 20 пространственного сдвига картин вправо связаны через первый оптоэлектронный затвор (ОЭЗ) 21₁ с первыми L картинными оптическими входами группового светообъединителя 22, L картинных оптических выходов которого связаны с параллельными оптическими входами соответствующих D-триггеров 23₁, ...,23_L картинного типа. Картинные оптические выходы L D-триггеров 23₁,...,23_L картинного типа посредством первого группового светоделителя 24₁ связаны с L оптическими картинными выходами сдвигового регистра 1 картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо и посредством первого группового отражателя 25₁ связаны с L картинными оптическими входами второго группового светоделителя 24₂, первые и вторые L картинных оптических выходов которого связаны соответственно через второй 25₂ и третий 25₃ групповые отражатели с L картинными оптическими входами блока 20 пространственного сдвига картин вправо и через второй ОЭЗ 21₂ с вторыми L картинными оптическими входами группового светообъединителя 22. Первые управляющие входы L D-триггеров 23₁, . ..,23_L картинного типа связаны с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 26, первый вход которого соединен с входом 1₁ сброса сдвигового регистра картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо, тактовый вход 1₂ которого связан с вторыми управляющими входами L D-триггеров 23₁,...,23_L картинного типа и с вторым входом логического элемента ИЛИ-НЕ 26. Вторые управляющие электроды первого 21₁ и второго 21₂ ОЭЗ связаны соответственно с режимным входом 1₃ сдвига и режимным входом 1₄ хранения сдвигового регистра 1 картинного типа с пространственным сдвигом картин вправо.

Картинный накапливающий сумматор 13 (фиг. 3) содержит оптически управляемый транспарант 27, управляющий параллельный оптический вход которого связан с параллельным оптическим входом 12 картинного накапливающего сумматора 13, параллельный оптический выход связан с параллельным оптическим входом мультипликатора 28 изображений первой группы, r параллельных оптических выходов которого являются r параллельными оптическими входами 29₁,..., 29_r первой группы комбинационного узла 30 картинного типа. r управляющих входов комбинационного узла 30 картинного типа связаны с r управляющими входами 13₃,...,13_2+r картинного накапливающего сумматора 13, p параллельных оптических выходов 31₁,...,31_p комбинационного узла 30 картинного типа связаны с p информационными параллельными оптическими входами соответствующих D-триггеров 32₁,...,32_p картинного типа, параллельные оптические выходы которых связаны с параллельными оптическими входами p соответствующих мультипликаторов 33₁,...,33_p изображений второй группы, r-1 из которых, начиная с второго, 33₂,...,33_r содержит три параллельных оптических выхода, а остальные 33₁, 33_r+1,...,33_p содержат два параллельных оптических выхода. Первые и вторые параллельные оптические выходы мультипликаторов 33₁,...,33_p изображений второй группы связаны соответственно с p картинными оптическими выходами 14₁,...,14_pкартинного накапливающего сумматора 13 и с p соответствующими параллельными оптическими входами 34₁,...,34_p второй группы комбинационного узла 30 картинного типа, r-1 параллельных оптических входов 35₁,. ..,35_r-1 третьей группы которого связаны с третьими параллельными оптическими выходами соответственно r-1 мультипликаторов 33₂,...,33_p изображений второй группы. Управляющий параллельный оптический вход оптически управляемого транспаранта 27 связан через источник 36 света с входом 13₁ сброса сумматора 13 и с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ 37, выход которого соединен с первыми управляющими входами L D-триггеров 32₁,...,32_p картинного типа. Вторые управляющие входы последних соединены с тактовым входом 13₂ сумматора 13, (p+1)-й картинный оптический выход 14_p+1 которого связан с (p+1)-м параллельным оптическим выходом 31_p+1 комбинационного узла 30 картинного типа.

Комбинационный узел 30 картинного типа (фиг. 4) содержит первую группу из r ОЭЗ 38₁,...,38_r, параллельные оптические и управляющие входы которых связаны соответственно с r параллельными оптическими входами 29₁,...,29_r первой группы комбинационного узла 30 картинного типа и r управляющими входами 13₃, . ..,13_2+r комбинационного узла 30 картинного типа. Первый 34₁ и r-1 последующих параллельных оптических входов 34₂,...,34_r второй группы узла 30 соединены соответственно с первым параллельным оптическим входом сумматора 39₁ по модулю два картинного типа, являющимся вторым параллельным оптическим входом первого картинного логического элемента И 40₁ и с параллельными оптическими входами r-1 ОЭЗ 41₁,...,41_r-1 второй группы, управляющие входы которых связаны с r-1 управляющими входами, начиная с 29₂ по 29_r, комбинационного узла 30 картинного типа и соответствующими входами r-1 логических элементов НЕ 42₁,...,42_r-1. Выходы последних соединены с управляющими входами r-1 ОЭЗ 43₁,...,43_r-1 третьей группы, параллельные оптические входы которых связаны с r-1 параллельными оптическими входами 35₁,...,35_r-1 третьей группы комбинационного узла 30 картинного типа. Параллельные оптические выходы r-1 ОЭЗ 38₂,...,38_r первой группы и r-1 ОЭЗ 43₁,...,43_r-1 третьей группы связаны соответственно с первыми и вторыми параллельными оптическими входами r-1 картинных логических элементов ИЛИ 44₁,...,44_r-1 первой группы, параллельные оптические выходы которых соединены с первыми параллельными оптическими входами r-1 сумматоров по модулю два картинного типа, начиная с второго 39₁ по 39_r, и с вторыми параллельными оптическими входами r-1 картинных логических элементов И, начиная с 40₂ по 40_r. Параллельные оптические выходы r-1 ОЭЗ 41₁,...,41_r-1 второй группы и r-1 картинных логических элементов И связаны соответственно с первыми и вторыми параллельными оптическими входами r-1 картинных логических элементов ИЛИ 45₁,..., 45_r-1 второй группы, связанных с вторыми параллельными оптическими входами r-1 сумматоров 39₂,...,39_r-1 по модулю два картинного типа и с первыми параллельными оптическими входами r-1 картинных логических элементов И 40₂,.. .,40_r-1. Параллельный оптический выход первого ОЭЗ 38₁ первой группы связан с вторым параллельным оптическим входом первого сумматора 39₁ по модулю два картинного типа и первым параллельным оптическим входом первого картинного логического эоемента И 40₁. Параллельный оптический выход каждого i-го (i = r,...,p-1) картинного логического элемента И 40_i связан с вторым параллельным оптическим входом (i+1)-го (i = r,...,p-1) сумматора 39_i по модулю два картинного типа и с первым параллельным оптическим входом (i+1)-го (i = r,.. . , p-1) картинного логического элемента И 40_i+1, второй параллельный оптический вход которого связан с первым параллельным оптическим входом i-го (i = r+1,...,p) сумматора 39_i по модулю два картинного типа и с i-м (i = r+1,.. .,p) входом 34_i второй группы комбинационного узла 30 картинного типа. Параллельные оптические выходы p сумматоров 39₁,...,39_p по модулю два картинного типа связаны соответственно с p параллельными оптическими выходами 31₁,..., 31_p комбинационного узла 30 картинного типа, (p+1)-й выход которого связан с параллельным оптическим выходом p-го картинного логического элемента И 40p.

Блок 17 управления (фиг. 11), функциональная схема которого реализована для случая перемножения числовых матриц A(NN) = A(NN)2 и B(NN) =B(NN)2 содержит тактовый генератор 46, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 47₁. Второй вход элемента И 47₁ связан с выходом триггера 48, S-вход которого связан с входом 19 запуска блока 17 управления, а выход соединен с входом выбора кристалла постоянного запоминающего устройства (ПЗУ). Первый, второй, третий и четвертый адресные входы ПЗУ связаны с соответствующими входами первого 49₁, второго 49₂, третьего 49₃ и четвертого 49₄ коммутаторов, сорок восемь выходов шины данных ПЗУ связаны с соответствующими входами регистра 50, первые пять выходов, а также выходы с седьмого по одиннадцатый, с тринадцатого по девятнадцатый и с двадцать четвертого по тридцать третий которого являются соответственно выходами 17₁,...,17₅, 17₇,...,17₁₁, 17₁₃, . . . , 17₁₉ и 17₂₂,...,17₃₁ блока 17 управления. Шестой и двенадцатый выходы регистра 50 связаны с первыми входами соответственно второго 47₂и третьего 47₃ логических элементов И, вторые входы которых соединены с выходом тактового генератора 46 и синхровходом регистра 50, а выходы связаны соответственно с шестым 17₆ и двенадцатым 17₁₂ выходами блока 17 управления. Двадцатый 17₂₀ и двадцать первый 17₂₁ выходы блока 17 соединены с выходами соответственно первого 51₁ и второго 51₂формирователей уровней, первые и вторые входы которых связаны соответственно с двадцатым, двадцать первым, двадцать вторым и двадцать третьим выходами регистра 50. Тридцать четвертый и тридцать пятый выходы регистра 50 связаны с входом сброса и тактовым входом суммирующего счетчика 52, тридцать шестой и тридцать седьмой выходы регистра 50 связаны с входом предварительной установки и тактовым входом вычитающего счетчика 53. Выходы переносов суммирующего 52 и вычитающего 53 счетчиков связаны с информационными входами пятого коммутатора 49₅, управляющие входы которого связаны