|
Optik Bilgisayarlar
Yrd. Doç. Dr Şemseddin Seçilmiş |
|
Dünyamızı aydınlatan güneş, milyonlarca kilometre uzaklardan gönderdiği hayat bahşeden şuâlarıyla yeryüzü sakinlerine hizmet etmekte, biyolojik hayatın ana kaynağı meydana getirmektedir. Güneş ışığının bilinen faydalarının yanında kimbilir daha nice keşfedilmeyi bekleyen faydalan vardır. Güneşten bize ulaşan ışınlar, güneş hakkındaki araştırmalarda çok önemli bilgi kaynağıdır. Diğer bir ifadeyle, güneş ışınları olarak sürekli bilgi katarları dünyamıza sevkedilmektedir. İşte bilim dünyasından beklenen de, bu bilgi paketlerini çözüp, yorumlayıp yeni buluşlara zemin hazırlamaktır. Öyle görülüyor ki, tabiatın sırlarını aralayıp ilâhî senfoniyi bir parça olsun kavrayabilen insanlar, ışıktaki hususiyetleri farkedip, bunu pratik hayata aktaracaklardır. İşte bu sahada yapılan çok yeni çalışmalardan biri de, ışığın bilgisayar teknolojisinde kullanılmasıdır. Dünya pazarlarını paylaşan ve birbirleriyle korkunç rekabet içinde bulunan milletlerarası bilgisayar şirketlerinin, ard arda geliştirdikleri modeller ve donanım yapıları ile dünyayı bilgisayar mezarlığı haline getireceklerini tahmin etmek çok zor değildir. Beş yıl önceki teknolojiyi taşıyan bilgisayara sahip bir kullanıcı, yeni geliştirilen daha kapasiteli yazılımları kendi makinesinde kullanamadığından, model arayışı içine girmekte ve alternatif seçimler arasında kararını zor vermektedir. Bilgisayar kullanıcıları bu kararsızlığı yaşarken, üniversiteler müşterek çalışmalar yapan bazı araştırma şirketleri, elimizdeki makineleri müzelik hale getirecek buluşlar gerçekleştirmektedirler. İşte bu buluşlardan en yenisi ve uzay çağının ivmesini artıracak en enteresanı, ışığın bilgisayarlarda kayıt alanları olarak kullanılması, donanım elemanları arasında yer alması, diğer bir ifade ile ışığın bilgisayarlaşmasıdır. Bilgisayar tasarımcıları, elektronik sinyallerin son derece ince ve hassas iletişimini sağlayan silikon ciplerine sahip olmakla birlikte, daha hızlı, güçlü ve hacimce küçük bilgisayarlar üretmeyi planlamaktaydılar. Colorado Üniversitesi elektrik mühendislerinden Vincent Heuring ve Harry Jordan, bilgisayarların hızını artırmak için çözüm geliştirdiler. Geliştirilen bu çözümle “Optik Bilgisayar”ların temeli atılmış ve bilgilerin ışık cinsinden depolanması ve işlenmesi sağlanmıştır. Günümüzde üretilen bilgisayarlarda, bilgiler ikili (Binary) sayı sistemine bağlı olarak “ 1” ler ve “ 0” lar cinsinden tutulmakta ve bu rakamlan temsil eden elektronik sinyaller basit anahtarlar olarak görev yapmaktadır. Birçok anahtarlardan oluşan entegre devreler, bilginin işlenmesi ve “silikon çip”lerde saklanmasını sağlar. Bilgisayarların bir komuta cevap verme hızı, entegrelerin anahtarlama hızı ve sinyallerin kat’etmesi gereken mesafeye bağlıdır. Burada problem, elektriğin geçtiği yolun küçültülmesine karşılık elektronların sinyalin iletilmesi esnasında sebep olduğu gecikmedir.. Bu gecikme problemini ortadan kaldırmak için gösterilen gayretler, ışığı bilgisayar donanımının bir parçası haline getirmiş ve bu sayede ışık farklı bir boyutu ile de insanlığa hizmet eder hale gelmiştir. “Optik Bilgisayar” olarak adlandırılan bu yeni teknoloji, kütlesi ve elektrik yükü olmadığı için birbiriyle etkileşmeyen ve saniyede 300.000 km hız yapan ışığı kullanmaktadır. İlk denemesi yapılan optik bilgisayar, çok büyük hafızaya sahip olmadığı gibi, basit işlemler için dizayn edilmiş, sadece bilginin ışık cinsinden saklanabileceğini göstermiştir. Colorado’daki araştırmacıların geliştirdikleri bu bilgisayarlarda ışık demeti, 4 km uzunluğundaki fiber optik kablo boyunca yol almaktadır. Herbir ışık atışı, ikili sayı sistemindeki “1”i, karanlık hal ise “0”ı göstermektedir. Bu sayıların dizilişi, ışık ve karanlıktan oluşan 365.76 cm uzunluğunda bir arabaya benzer dijital bilgi kargosu taşıyan treni andırmaktadır. Öyle ki, kargodaki herbir araba, saniyede 75.000 turu tamamlayabilmektedir. Elektrik sinyallerinin silikon ciplere yazılmalarından sonra kalıcı olmalarına karşılık, geliştirilen bu yeni teknolojide ışık sinyalleri bir durgunluk içinde değildirler; kablo boyunca sürekli yol alırlar. Yüksek devirli bir sayaç, bilgisayarla koordineli olarak veriyi kontrol eder. Herhangi bir bilgi elde edilmek istendiğinde sayaç, döngü içinde verinin yerini belirlemek için bilgisayarla irtibat kurar ve bilginin çıkış yerine ne zaman ulaşacağını hesaplar. İşte tam bu noktada bilgisayar, sayaca bilginin nerede olduğunu söyler. Sayaç da çıkış yerine ne zaman ulaşacağını hesaplar ve bu noktada bilgi bazı durumlara dönüştürülebilir. Verinin yönünün değiştirilmesi kritik bir adım olup, hesaplamalarda bilgisayarı devre dışı bırakabilir. Jordan, böyle bir bilgisayarla verilerin işlenmesini tren yolu trafiğinin koordinasyonuna benzetmektedir. Heuring ve Jordan’ın geliştirdikleri bu makine, hacimce oldukça büyüktü ama, küçük bir şahsî bilgisayar kadar işlem kapasitesine sahipti. Bu olumsuzluğa karşılık, ilk elektronik bilgisayarların büyük odaları doldurduğu hatırlanmalıdır. Bu iki araştırmacı elde ettikleri bu sonuçtan sonra, yeni geliştirecekleri modelleri tasarlamaktadırlar. Jordan, el büyüklüğünde fakat 400 defa daha hızlı bir model üzerinde çalışırken, Heuring ışık dalgaları üzerinde çalışmaktadır. Sonuç olarak, bilgisayar teknolojisine yeni bir boyut kazandıracak optik yapıların bu alanda büyük bir yenilik olarak yer alacağı görülmektedir. Bu çalışmalarla günümüzdeki bilgisayarlardan 100, hattâ 1000 defa daha hızlı makinelerin üretilebileceği beklenmektedir. O halde, süper hızlarla bilgi çağma eşlik edecek optik bilgisayarların, 21. yüzyılın temel taşlarından biri olacağı söylenebilir. |
|
