Фотонна нейронна мережа, створена інженерами з Пенсільванського університету, є
Дослідники пояснюють, що у традиційнихнейронних мережах, використовуваних для розпізнавання зображень, спочатку датчик, наприклад камера, формує образ цільового об'єкта. Оптичні дані перетворюються на електричний сигнал, а потім у двійковий код, який вже можна обробляти, аналізувати, зберігати та сортувати за допомогою комп'ютерних мікросхем. Поточне обмеження швидкості таких технологій визначається тактовим розкладом процесора, де обчислення відбуваються одне за одним у лінійній послідовності.
Нова розробка усунула чотири основніфактора, що забирають багато часу в традиційному цифровому чіпі: перетворення оптичних сигналів на електричні, вхідних даних у двійковий формат, потреба у великому модулі пам'яті та виконання обчислень на основі тактів.
Схематичне уявлення принципів роботи чіпа. Зображення: Ella Maru Studio, Penn Engineering Today
Фотонна нейронна мережа обробляє оптичніхвилі, що падають на масив пікселів на кристалі, коли вони поширюються через шари нейронів. Розробники кажуть, що у кожному нейроні лінійні обчислення виконуються оптично, а нелінійна функція активації реалізується з допомогою оптоелектроніки.
Оптичні нейрони чіпа з'єднуються між собою здопомогою хвилеводів, оптичних проводів. Інформація проходить через мережні шари, і кожен крок допомагає класифікувати вхідне зображення в одну з вивчених категорій.
Автори робіт відзначають, що рівномірно розподілене джерело світла забезпечує однаковий діапазон вихідного оптичного сигналу кожного нейрона. Це дозволяє масштабувати мережу.
Інженери кажуть, що прискорення обчисленьє ключем до покращення великої кількості прикладних програм, таких як розпізнавання осіб, автоматичне виявлення тексту на фотографіях або допомогу безпілотним автомобілям в ідентифікації перешкод.
Читати далі
Китайський ІІ передбачає курс гіперзвукових ракет. Удар у відповідь буде з випередженням
З суміші ВПЛ, раку та сифілісу вийшли «безсмертні» клітини: що про них відомо
Астрономи з Японії знайшли у галактиці невідому структуру