Типы формируемых управляющих информационных наносхем и функциональных наносистем

2.2.1. Типы формируемых управляющих информационных наносхем – 2D/3D интегральное исполнение модулей реализующих:

2.2.1.1. АЛУ – арифметико-логические устройства с разрядностью 32, 64, 128, 256 бит на основе синтезабельных IP-ядер для встраиваемых систем [58]. HDL-описания синтезабельных IP-ядер АЛУ и целых микропроцессоров (PowerPC, MIPS, PikoBlaser, MicroBlaser, ARM, AVR32) можно найти на специализированных сайтах для разработчиков (www.opencores.org, www.aldec.com, www.mentor.com, http://cordis.europa.eu/esprit/src/omi-list.htm, www.synopsys.com, www.xilinx.com, www.atmel.com, www.ti.com, www.analog.com, www.avr32.ru).

2.2.1.2. ОЗУ (RAM) – оперативные запоминающие устройства с ориентировочной ёмкостью свыше 1,6 Гбит/см² [58; 118; 119].

2.2.1.3. ПЗУ – постоянные запоминающие устройства с ориентировочной ёмкостью свыше 1,6 Гбит/см²  [58; 118; 119].

2.2.1.4. АЦП (ADC) – аналого-цифровые преобразователи 16-битной разрядности для частоты дискретизации до 10 ГГц [58].

2.2.1.5. ЦАП (DAC) – цифро-аналоговые преобразователи 16-битной разрядности для частоты дискретизации до 10 ГГц [58].

2.2.1.6. ПЛИС (FPGA, CPLD) – программируемые логические интегральные схемы от 500000 системных вентилей [31—34; 41; 42].

2.2.1.7. Квантовые регистры – цепочки близкорасположенных и электростатически взаимодействующих квантовых точек, образующих минизону общих квантовых состояний, эволюция суперпозиции которых обеспечивает термодинамически обратимый вычислительный процесс квантового компьютера [67—72]:

· квантовые алгоритмы криптоанализа;

· квантовые алгоритмы решения задач с комбинаторной сложностью – задача коммивояжера, задача «раскраски карты», задача «укладки ранца» и т.п.

2.2.1.8. Однородные вычислительные среды – матричные параллельные процессоры [152—155]:

· систолические процессорные структуры для обработки сигналов и изображений;

· волновые процессорные структуры для обработки сигналов и изображений;

· клеточные автоматы для моделирования процессов самоорганизации;

· многослойные нейронные сети [159] («с обучением под контролем учителя» и «с обучение без контроля учителя» – самообучающиеся: персептрон Розенблатта, неокогнитрон Фокушимы, самоорганизующиеся карты Кохонена, нейросети со структурой и алгоритмом адаптивной работы определяемой решаемой задачей);

· распределённые однородные нейросетевые вычислительные среды [159], совмещённые с наносенсорами типа сетчатки (ретины) – фотосенсоры: искусственная сетчатка глаза, химические сенсоры – искусственный нос, сенсоры давления – тактильные свойства кожи и т.п.;

· конвейерная обработка массивов данных при решении уравнений математической физики, распознавания образов, обработке многомерных сигналов и изображений, в том числе – акустических (ультразвуковых), гидролокационных, радиолокационных, тепловизионных, телевизионных;

· конвейерная обработка массивов данных при решении задач адаптивного динамичного управления на основе многомерных сигналов в сложных контурах управления с самообучением на основе накопленного опыта.

2.2.2. Типы формируемых функциональных наносистем – распределённые 2D/3D массивы – 2D/3D матрицы:

2.2.2.1. Инжекционные нанодвижители (ИНД) – реактивные магнитоэлектрические молекулярные движители на основе действия силы Лоренца на дипольные молекулы атмосферного воздуха (O₂, O₃, N₂, CO, CO₂, H₂O, …) в скрещенном магнитном поле и перпендикулярном ему электрическом поле.

2.2.2.2. Инжекционные магнито-газо-динамические и магнито-гидро-динамические наногенераторы (ИМГДНГ) – генераторы электрической энергии на основе движения в магнитном поле под воздействием внешней силы (ветра) электропроводного газа – дипольных молекул атмосферного воздуха (O₂, O₃, N₂, CO, CO₂, H₂O, …) [91].

2.2.2.3. Квантовые энергетические элементы – плоские 2 D градиентные концентраторы (2D ГК) – наноразмерные асимметричные структуры «остриё—антиостриё»: разделение зарядов происходит на основе того, что из-за асимметрии вероятность туннелирования электронов из острия в антиостриё больше, чем обратная вероятность туннелирования из антиострия в остриё [92—97].

2.2.2.4. Широкополосные (мультиспектральные) солнечные батареи на базе 2D ГК и логопериодических наноразмерных вибраторов для радиотехнического детектирования электромагнитных волн УФ, оптического, ИК-диапазонов [92—97].  

2.2.2.5. Широкополосные фотоэлементы и 2 D матрицы фотоэлементов для видеокамер на базе 2D ГК и логопериодических наноразмерных вибраторов для радиотехнического детектирования электромагнитных волн УФ, оптического, ИК-диапазонов [92—97].  

2.2.2.6. Широкополосные излучатели и 2 D матрицы излучателей для подсветки на базе 2D ГК и логопериодических наноразмерных вибраторов для радиотехнического излучения электромагнитных волн УФ, оптического, ИК-диапазонов [92—97].

2.2.2.7. Наногироскопы – сенсоры линейных и угловых ускорений, необходимы для ориентации и управления движением МБЛА, СМКА, МБПЛ, нанороботов и других автономных мобильных платформ.

2.2.2.8. Туннельные нанолазеры, необходимы для лазерной локации, ориентации – обнаружение и огибание препятствий, подсветка меток для машинного зрения.