Malý čip triedi 2 milióny obrázkov za sekundu bez CPU alebo RAM

Fotonická neurónová sieť, ktorú vytvorili inžinieri z Pennsylvánskej univerzity, je

malý čip s plochou 9,3 mm2. Systém funguje tak, že priamo spracováva svetlo prijaté od objektu záujmu.

Výskumníci vysvetľujú, že v tradičnomneurónové siete používané na rozpoznávanie obrazu, najprv snímač, ako je kamera, vytvorí obraz cieľového objektu. Optické údaje sa konvertujú na elektrický signál a potom na binárny kód, ktorý je možné spracovať, analyzovať, uložiť a triediť pomocou počítačových čipov. Aktuálny rýchlostný limit takýchto technológií je daný časovým rozvrhom procesora, kde výpočty prebiehajú jeden po druhom v lineárnom poradí.

Nový vývoj eliminoval štyri hlavnéFaktory náročné na čas v tradičnom digitálnom čipe: konvertovanie optických signálov na elektrické signály, vstupné dáta do binárneho formátu, potreba veľkého pamäťového modulu a vykonávanie výpočtov na báze hodín.

Schematické znázornenie princípov fungovania čipu. Obrázok: Ella Maru Studio, Penn Engineering Today

Fotonická neurónová sieť spracováva optickévlny dopadajúce na pole pixelov na kryštáli, keď sa šíria vrstvami neurónov. Vývojári tvrdia, že v každom neuróne sa lineárne výpočty vykonávajú opticky a funkcia nelineárnej aktivácie sa implementuje pomocou optoelektroniky.

Optické neuróny čipu sú prepojené spomocou vlnovodov a optických drôtov. Informácie prechádzajú vrstvami siete a každý krok pomáha zaradiť vstupný obrázok do jednej z naučených kategórií.

Autori článkov poznamenávajú, že rovnomerne rozložený svetelný zdroj poskytuje rovnaký rozsah výstupného optického signálu pre každý neurón. To umožňuje škálovanie siete.

Inžinieri hovoria, že výpočtová rýchlosť je rýchlejšiaje kľúčom k zlepšeniu veľkého množstva aplikácií, ako je rozpoznávanie tváre, automatická detekcia textu na fotografiách alebo pomoc samoriadiacim autám identifikovať prekážky.

Čítaj viac

Čínska AI predpovedá priebeh hypersonických rakiet. Čaká nás odvetný štrajk

Zo zmesi HPV, rakoviny a syfilisu sa ukázali „nesmrteľné“ bunky: čo je o nich známe

Astronómovia z Japonska našli v galaxii neznámu štruktúru