Superszybka optyczna sieć neuronowa

Projektujesz elektronikę? Zarezerwuj 17 października 2019 roku na największą w Polsce konferencję dedykowaną projektantom, Evertiq Expo Kraków 2019. Przeszło 90 producentów i dystrybutorów komponentów do Twojej dyspozycji, ciekawe wykłady i świetna, twórcza atmosfera. Jesteś zaproszony, wstęp wolny: kliknij po szczegóły. © Evertiq

Naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Hongkongu zademonstrowali wielowarstwową, całkowicie optyczną sztuczną sieć neuronową, która ma być w wysoce skalowalna i łatwa w rekonfiguracji. Szczegóły technologii opisano w publikacji pod tytułem „All-optical neural network with non-linear activation functions”, która ukazała się w Optica. Znajdziemy tam informacje o stworzonej optycznej sieci neuronowej (AONN - „All-Optical Multilayer Neural Network”). Operacje liniowe tej sieci były programowane przez przestrzenne modulatory światła i soczewki Fouriera, podczas gdy nieliniowe optyczne funkcje aktywacyjne były realizowane poprzez elementy o zmiennej przezroczystości indukowanej elektromagnetycznie (EIT) oraz indukowanego światłem efektu interferencji kwantowej, pomiędzy przejściami atomowymi. „Ten efekt indukcji świetlnej można uzyskać przy bardzo słabej mocy lasera”, jak podaje główny profesor Shengwang Du. Ponieważ efekt ten oparty jest na nieliniowej interferencji kwantowej, naukowcy spodziewają się, że taki system można rozszerzyć na kwantową sieć neuronową, która byłaby w stanie rozwiązać problemy, których nie można rozwiązać metodami klasycznymi. W swojej pracy naukowcy przedstawili dwu-warstwową, funkcjonalną sieć AONN na zasadzie „proof-of-concept”, z 16 wejściami i dwoma wyjściami. Zespół wykorzystał swoją sieć do sklasyfikowania faz uporządkowania i nieuporządkowania modelu Isinga - statystycznego modelu magnetyzmu. Wyniki wykazały, że całkowicie optyczna, młoda sieć neuronowa jest tak dokładna, jak dobrze wyszkolona komputerowa sieć neuronowa. Jest przy tym niesamowicie szybka i zużywa minimalne ilości energii, dzięki operacji na świetle. Kolejnym krokiem ma być dalsza rozbudowa sieci, tworząc systemy np. do rozpoznawania obrazów, w mgnieniu oka. © HKUST