นักวิจัยสร้างเครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัลขึ้นมาเป็นครั้งแรก

นักวิจัยได้สร้างเครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัลหลายชั้น ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่เคยได้รับการพิสูจน์มาก่อน นักวิจัยต้องการสร้างเครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัลที่ใช้งานได้จริง เนื่องจากเครือข่ายเหล่านี้มีความเร็วและใช้พลังงานน้อยกว่าเครือข่ายที่ใช้คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม การพัฒนานี้อาจทำให้สามารถคำนวณข้อมูลแบบขนานได้ด้วยแสง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีฮ่องกง ได้นำเสนอเครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัลสองชั้นใน Optica ซึ่งเป็นนิตยสารของ The Optical Society ที่มีการวิจัยที่มีผลกระทบสูง นักวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าสามารถนำเครือข่ายนี้ไปใช้กับงานจำแนกข้อมูลที่ซับซ้อนได้

“แผนการของเราสามารถทำให้เครือข่ายประสาทเทียมทำงานได้ด้วยความเร็วของแสงและใช้พลังงานน้อย” จุนเวย์ หลิว ผู้เป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัยกล่าว “เครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัลขนาดใหญ่สามารถใช้ได้กับการใช้งานต่างๆ ตั้งแต่การรู้จำภาพถึงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์”

เครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัลเหล่านี้ทำงานต่างจากเครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัลผสมที่ใช้กันในปัจจุบัน ในเครือข่ายเหล่านั้น ส่วนประกอบออปติคัลมักใช้สำหรับการดำเนินการเชิงเส้น ในการทำงานที่ไม่ใช่เชิงเส้น เช่น การทำงานที่模仿การทำงานของเซลล์ประสาทในสมอง มักจะใช้การทำงานแบบอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากการทำงานที่ไม่ใช่เชิงเส้นต้องการเลเซอร์ที่มีพลังงานสูง ซึ่งยากที่จะนำไปใช้กับเครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัล

เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิจัยได้ใช้อะตอมเย็นพร้อมกับการทำให้ความโปร่งใสด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อทำงานที่ไม่ใช่เชิงเส้น

เชงวัง ดู ผู้เป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัย ได้พูดถึงการพัฒนานี้

“ผลกระทบของแสงสามารถทำได้ด้วยพลังงานเลเซอร์ที่อ่อนมาก” เขากล่าว “เนื่องจากผลกระทบนี้ขึ้นอยู่กับการแทรกแซงแบบควอนตัมที่ไม่ใช่เชิงเส้น อาจเป็นไปได้ที่จะขยายระบบของเราเป็นเครือข่ายประสาทเทียมแบบควอนตัมที่สามารถแก้ปัญหาที่ยากเกินกว่า phương phápแบบดั้งเดิม”

เพื่อทดสอบแนวทางใหม่นี้ ทีมงานได้สร้างเครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัลสองชั้นที่เชื่อมต่อกันอย่างสมบูรณ์ เครือข่ายนี้มี 16 อินพุตและ 2 อウトพุต จากนั้นพวกเขาจึงใช้เครือข่ายนี้เพื่อจำแนกเฟสของแบบจำลองทางสถิติของแม่เหล็ก และพบว่าเครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัลมีความแม่นยำเท่ากับเครือข่ายประสาทเทียมแบบคอมพิวเตอร์ที่ได้รับการฝึกฝน

ขั้นตอนต่อไปสำหรับทีมวิจัยคือการขยายสิ่งนี้เป็นเครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัลขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถมีสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนสำหรับการใช้งานเฉพาะ เช่น การรู้จำภาพ โดยการทำเช่นนี้ พวกเขาสามารถแสดงให้เห็นว่าระบบนี้สามารถทำงานได้ด้วยขนาดที่ใหญ่ขึ้น

“แม้ว่างานของเราจะเป็นการแสดงให้เห็นเป็นหลัก แต่ก็แสดงให้เห็นว่าอาจเป็นไปได้ในอนาคตที่จะพัฒนาเครือข่ายประสาทเทียมแบบออปติคัล” ดูกล่าว

“เครือข่ายประสาทเทียมรุ่นต่อไปจะมีความเร็วและใช้พลังงานน้อยกว่าเครือข่ายประสาทเทียมแบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันในปัจจุบัน” หลิวกล่าวเสริม

เพื่อดูการพัฒนานี้ในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี The Optical Society (OSA) มีการตีพิมพ์ การประชุม และการสนับสนุนการวิจัย และทรัพยากรที่อุทิศให้กับการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ การใช้งาน และการประยุกต์ใช้ พวกเขามีเครือข่ายผู้เชี่ยวชาญในด้านออปติคัลและฟิสิกส์ พวกเขายังให้การสนับสนุนนักวิทยาศาสตร์ นักวิศวกร นักศึกษา และผู้นำทางธุรกิจที่รับผิดชอบต่อการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ การใช้งาน และการประยุกต์ใช้ เว็บไซต์ของพวกเขามีข้อมูลข่าวสารและอัปเดตการวิจัยต่างๆ