Araştırmacılar İlk Kez Yapay Sinir Ağı Oluşturdular

Araştırmacılar, daha önce başarılı bir şekilde gösterilmemiş bir çok katmanlı tüm optik yapay sinir ağı oluşturdular. Pratik optik yapay sinir ağları oluşturmak için büyük bir arzu vardır, çünkü bunlar geleneksel bilgisayarlara dayalı ağlardan daha hızlı ve çok daha az güç tüketirler. Bu yeni gelişmeler, ışığın paralel hesaplamasını mümkün kılabilir.

Hong Kong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden araştırmacılar, Optica’da, The Optical Society’nin yüksek etkili araştırmeleri içeren dergisinde, iki katmanlı tüm optik sinir ağlarını sundular. Araştırmacılar ayrıca, ağı karmaşık sınıflandırma görevlerine nasıl uygulayabileceklerini gösterdiler.

“Tüm optik şemamız, ışığın hızında ve az enerji tüketerek optik paralel hesaplamayı gerçekleştirebilen bir sinir ağı sağlayabilir” dedi araştırmacı ekibinin üyesi Junwei Liu. “Büyük ölçekli, tüm optik sinir ağları, görüntü tanıma부터 bilimsel araştırmalara kadar çeşitli uygulamalar için kullanılabilir.”

Bu tüm optik ağlar, şu anda kullanılan geleneksel hibrit optik sinir ağlarından farklı çalışır. Onlarda, optik bileşenler genellikle lineer işlemler için kullanılır. Doğrusal olmayan aktivasyon fonksiyonlarında, yani insan beynindeki nöronların yanıtını simüle edenlerde, optik bileşenler genellikle elektronik olarak uygulanır. Bu, doğrusal olmayan optiğin yüksek güçlü lazerler gerektirmesi ve optik sinir ağına uygulanmasının zor olması nedeniyle yapılır.

Araştırmacılar, doğrusal olmayan fonksiyonları gerçekleştirmek için elektro-manyetik olarak indüklenen şeffaflık ile soğuk atomları kullandılar.

Araştırmacı ekibinin üyesi Shengwang Du, yeni gelişmeler hakkında konuştu.

“Bu ışık ile oluşan etki, çok zayıf lazer gücü ile elde edilebilir” dedi. “Bu etki, doğrusal olmayan kuantum girişim temelinde olduğu için, sistemimizi kuantum sinir ağına genişletmek ve klasik yöntemlerle çözülemeyen problemleri çözebilmek mümkün olabilir.”

Yeni yaklaşımını test etmek için ekip, 16 girişi ve iki çıkışı olan iki katmanlı tamamen bağlı bir tüm optik sinir ağı oluşturdu. Ardından, tüm optik ağlarını, manyetizmin istatistiksel modelinin düzen ve düzensizlik evrelerini sınıflandırmak için kullandılar. Tüm optik sinir ağının, eğitilmiş bir bilgisayar tabanlı sinir ağı kadar doğru olduğunu belirlediler.

Araştırma ekibinin sonraki adımı, bunu büyük ölçekli tüm optik derin sinir ağlarına genişletmektir. Bunlar, görüntü tanıma gibi belirli uygulamalar için tasarlanmış karmaşık mimarilere sahip olabilir. Bunu yaparak, bu sistemin çok daha büyük ölçeklerde çalışabileceğini göstermiş olacaklar.

“Çalışmamız, ilke kanıtı bir gösterim olsa da, gelecekte yapay zeka için optik sürümler geliştirmek mümkün olabileceğini gösteriyor” dedi Du.

“Yapay zeka donanımının bir sonraki nesli, bugünün bilgisayar tabanlı yapay zekasından çok daha hızlı ve daha az güç tüketen olacaktır” diye ekledi Liu.

Bilimde ve teknolojide bu tür gelişmeleri görmek için, The Optical Society (OSA), yayınlamalar, toplantılar ve üyelik girişimleri, araştırma ve adanmış kaynaklar sağlar. Optik ve fotonik alanındaki uzmanların geniş bir ağına sahiptir. Bilim adamları, mühendisler, öğrenciler ve bilimsel keşifler, uygulamalar ve uygulamalardan sorumlu iş liderlerini destekler. Their web sitesi, çeşitli haber ve araştırma güncellemeleri sağlar.