رقاقة صغيرة تفرز 2 مليون صورة في الثانية بدون وحدة المعالجة المركزية أو ذاكرة الوصول العشوائي

الشبكة العصبية الضوئية، التي أنشأها مهندسون من جامعة بنسلفانيا، هي

شريحة صغيرة تبلغ مساحتها 9.3 ملم2. يعمل النظام من خلال معالجة الضوء المستلم مباشرة من الجسم محل الاهتمام.

يشرح الباحثون ذلك في التقليديةالشبكات العصبية المستخدمة في التعرف على الصور ، يقوم المستشعر أولاً ، مثل الكاميرا ، بتشكيل صورة للكائن المستهدف. يتم تحويل البيانات الضوئية إلى إشارة كهربائية ثم إلى رمز ثنائي يمكن معالجته وتحليله وتخزينه وفرزه باستخدام رقائق الكمبيوتر. يتم تعيين الحد الأقصى للسرعة الحالية لهذه التقنيات من خلال جدول ساعة المعالج ، حيث تتم العمليات الحسابية واحدة تلو الأخرى في تسلسل خطي.

ألغى التطوير الجديد أربعة رئيسيةالعوامل التي تستغرق وقتًا طويلاً في الشريحة الرقمية التقليدية: تحويل الإشارات الضوئية إلى إشارات كهربائية، وإدخال البيانات إلى تنسيق ثنائي، مما يتطلب وحدة ذاكرة كبيرة، وإجراء حسابات تعتمد على الساعة.

تمثيل تخطيطي لمبادئ تشغيل الشريحة. الصورة: Ella Maru Studio، Penn Engineering Today

تعالج الشبكة العصبية الضوئية البصريتسقط الموجات على مجموعة من البكسلات على رقاقة أثناء انتشارها عبر طبقات من الخلايا العصبية. يقول المطورون أنه في كل خلية عصبية ، يتم إجراء الحسابات الخطية بصريًا ، ويتم تنفيذ وظيفة التنشيط غير الخطي باستخدام الإلكترونيات الضوئية.

ترتبط الخلايا العصبية الضوئية للرقاقة ببعضها البعضباستخدام أدلة الموجات والأسلاك الضوئية. تتدفق المعلومات عبر طبقات الشبكة، وتساعد كل خطوة في تصنيف الصورة المدخلة إلى إحدى الفئات التي تم تعلمها.

لاحظ مؤلفو الأوراق البحثية أن مصدر الضوء الموزع بشكل موحد يوفر نفس النطاق للإشارة الضوئية الناتجة لكل خلية عصبية. هذا يسمح للشبكة بالتوسع.

يقول المهندسون الحوسبة أسرعهو المفتاح لتحسين عدد كبير من التطبيقات ، مثل التعرف على الوجوه ، والاكتشاف التلقائي للنصوص في الصور ، أو مساعدة السيارات ذاتية القيادة في تحديد العوائق.

قراءة المزيد

الذكاء الاصطناعي الصيني يتنبأ بمسار الصواريخ التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. الضربة الانتقامية ستكون في المستقبل

من خليط من فيروس الورم الحليمي البشري والسرطان والزهري تحولت الخلايا "الخالدة": ما هو معروف عنها

وجد علماء الفلك من اليابان بنية غير معروفة في المجرة