Tyrėjai sukuria pirmąjį tokio tipo dirbtinį neuronų tinklą

Tyrėjai sukūrė daugiasluoksnį optinį dirbtinį neuroninį tinklą, kuris iki šiol nebuvo sėkmingai įrodytas. Yra didžiulis noras sukurti praktinius optinius dirbtinius neuroninius tinklus, nes jie yra greitesni ir sunaudoja daug mažiau energijos nei tie tinklai, pagrįsti tradiciniais kompiuteriais. Šie nauji pokyčiai gali leisti lygiagrečiai skaičiuoti su šviesa.

Tyrėjai iš The Honkongo mokslo ir technologijų universitetas, Honkonge, savo dviejų sluoksnių optinį neuroninį tinklą Optica, Optical Society žurnale, kuriame pateikiami didelio poveikio tyrimai, išdėstė. Tyrėjai taip pat parodė, kaip jie galėtų pritaikyti tinklą sudėtingoms klasifikavimo užduotims.

„Mūsų visa optinė schema galėtų sudaryti sąlygas neuroniniam tinklui, kuris atlieka optinį lygiagretų skaičiavimą šviesos greičiu ir sunaudodamas mažai energijos“, – sakė tyrėjų komandos narys Junwei Liu. "Didelio masto, visi optiniai neuroniniai tinklai gali būti naudojami įvairioms programoms nuo vaizdo atpažinimo iki mokslinių tyrimų."

Šie visiškai optiniai tinklai veikia kitaip nei įprasti hibridiniai optiniai neuroniniai tinklai, kurie šiuo metu naudojami. Jose optiniai komponentai paprastai naudojami tiesinėms operacijoms. Netiesinio aktyvinimo funkcijose, kurios imituoja žmogaus smegenų neuronų reakciją, optiniai komponentai dažnai įgyvendinami elektroniniu būdu. Taip yra todėl, kad netiesinei optikai reikalingi didelės galios lazeriai, kuriuos sunku įdiegti optiniame neuroniniame tinkle.

Norėdami tai išvengti, mokslininkai panaudojo šaltus atomus su elektromagnetiniu būdu sukeltu skaidrumu, kad atliktų netiesines funkcijas.

Shengwang Du, tyrimo grupės narys, kalbėjo apie naujus pokyčius.

"Šį šviesos sukeltą efektą galima pasiekti naudojant labai silpną lazerio galią", - sakė jis. „Kadangi šis poveikis pagrįstas netiesiniai kvantiniai trukdžiai, galbūt būtų įmanoma išplėsti mūsų sistemą į kvantinį neuroninį tinklą, kuris galėtų išspręsti klasikiniais metodais neišsprendžiamas problemas.

Siekdama išbandyti savo naują požiūrį, komanda sukūrė dviejų sluoksnių visiškai sujungtą optinį neuroninį tinklą. Tinklas turi 16 įėjimų ir du išėjimus. Tada jie naudojo savo optinį tinklą, kad klasifikuotų statistinio magnetizmo modelio eilės ir sutrikimo fazes. Jie galėjo padaryti išvadą, kad visas optinis neuroninis tinklas buvo toks pat tikslus kaip apmokytas kompiuterinis neuroninis tinklas.

Kitas tyrimo grupės žingsnis yra išplėsti tai iki didelio masto optinių giliųjų neuronų tinklų. Jie gali turėti sudėtingą architektūrą, skirtą konkrečioms programoms, pvz., vaizdo atpažinimui. Tai darydami jie gali parodyti, kad ši sistema veikia daug didesniu mastu.

„Nors mūsų darbas yra principo įrodymas, jis rodo, kad ateityje gali būti įmanoma sukurti optines dirbtinio intelekto versijas“, - sakė Du.

„Kitos kartos dirbtinio intelekto aparatinė įranga iš esmės bus daug greitesnė ir sunaudos mažiau energijos, palyginti su šiandieniniu kompiuteriniu dirbtiniu intelektu“, – pridūrė Liu.

Norėdami pamatyti daugiau tokių mokslo ir technologijų raidų, Optikos draugija (OSA) teikia publikacijas, susitikimus ir narystės iniciatyvas, tyrimus ir tam skirtus išteklius. Jie turi platų optikos ir fotonikos srities ekspertų tinklą. Organizacija remia mokslininkus, inžinierius, studentus ir verslo lyderius, atsakingus už mokslo atradimus, programas ir programas. Jų Interneto svetainė pateikia įvairių naujienų ir tyrimų atnaujinimus.