A rede neural fotônica, criada por engenheiros da Universidade da Pensilvânia, é
Pesquisadores explicam que na tradiçãoredes neurais usadas para reconhecimento de imagem, primeiro um sensor, como uma câmera, forma uma imagem do objeto alvo. Os dados ópticos são convertidos em um sinal elétrico e depois em um código binário que pode ser processado, analisado, armazenado e classificado usando chips de computador. O limite de velocidade atual de tais tecnologias é definido pela programação de clock do processador, onde os cálculos ocorrem um após o outro em uma sequência linear.
O novo desenvolvimento eliminou quatro principaisFatores demorados em um chip digital tradicional: conversão de sinais ópticos em sinais elétricos, entrada de dados em formato binário, necessidade de um grande módulo de memória e execução de cálculos baseados em relógio.
Representação esquemática dos princípios de funcionamento do chip. Imagem: Ella Maru Studio, Penn Engineering Today
A rede neural fotônica processa aondas incidentes em uma matriz de pixels em um cristal à medida que se propagam através de camadas de neurônios. Os desenvolvedores dizem que em cada neurônio, cálculos lineares são realizados opticamente, e a função de ativação não linear é implementada usando optoeletrônica.
Os neurônios ópticos do chip estão interconectados comusando guias de ondas e fios ópticos. A informação flui através das camadas da rede e cada etapa ajuda a classificar a imagem de entrada em uma das categorias aprendidas.
Os autores dos artigos observam que uma fonte de luz uniformemente distribuída fornece a mesma faixa do sinal óptico de saída para cada neurônio. Isso permite que a rede seja dimensionada.
Engenheiros dizem computação mais rápidaé a chave para melhorar um grande número de aplicativos, como reconhecimento de rosto, detecção automática de texto em fotos ou ajudar carros autônomos a identificar obstáculos.
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