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利用硅光子学构建更好的神经网络-必威体育betwayAPP_betway体育手机版_betway必威体育官网

人工智能的商业化完成让企业争相为这个数十亿美元的商场开发下一个严重硬件技能打破。尽管对神经形状和量子核算等范畴的郑馥丹研讨现已招引了未来人工智能体系的大部分注菊苣意力,但运用光学处理器的主意正在渐渐取得关运用硅光子学构建更好的神经网络-必威体育betwayAPP_betway体育手机版_betway必威体育官网注。

与电子学比较,光学技能具有低功耗和低推迟的显着优势,这对人工智能来说是两个特别重要的要素。

现实蔡壁名上,这项技能有满足的远景,英特尔(Intel)将赞助一项研讨作业,运用这家芯片制作商在硅光子学、半导体制作和深度学习硬件规划方面的特长,将根据光学的人工智能核算推向商场。这项研讨由英特尔人工智能产品部分的首席穆天宇技能官办公室高档主任卡西米尔•维琴斯基(Casimir Wi石萱erzynski)牵头。尽管这项作业还处于前期阶段,但维尔琴斯基和他在加州大学伯克利分校的搭档们现已宣布了一篇论文,具体介绍了他们最近的一些作业。论文链接:唐伯虎点秋香2https://www.osapublishing.org/oe/fulmarkdownltext.cfm?uri=oe-27-10-14009

简运用硅光子学构建更好的神经网络-必威体育betwayAPP_betway体育手机版_betway必威体育官网而言之,研讨的重点是光学神经网络(ONNs),以及怎么运用硅光子学完成不同的电路规划,以尽量削减由于制作过程中引进的改变而导致的核算精度不准确。(核算光子学本质上是模仿的,因而对电路中的缺点很灵敏。)研讨人员运用根据MNIST数据集的手写数字辨认深度学习基准测验了两种ONN规划的功能。

“你能够把这样的设备幻想成光学TPU,”Wierzdeadlineynsk运用硅光子学构建更好的神经网络-必威体育betwayAPP_betway体育手机版_betway必威体育官网i通知咱们,他指的是谷歌为深度大冶气候学习专门开发的定制张量处理单元。尽管TPU是全数字学校狂少化的,但ONNs运用光子学来履行神经网络处理的底层矩阵操作,其他的核算仍然依赖于电子学。

与根据自由空间规划的光学核算不同,经过衍射器拍照激光以完成快速傅立叶改换,硅光子学在光学电路等级作业。因而,它能够运用现代半导体制作中固有的可扩展性。英特尔在硅光子学和半导体制作方面具有专业知识,这使得光学神经网络成为这家芯片制作商颇全国3藏宝阁具招引力的押注方针。“咱们知道怎么小运用硅光子学构建更好的神经网络-必威体育betwayAPP_betway体育手机版_betway必威体育官网型化光学电路,”Wierzynski解释道。“咱们十分拿手这一点。”

本文所描绘的研讨作业是根据ONNs的仿真,而不是任何硬件完成。考虑到这一点,研讨标明,在抱负条件下,手写辨认测验的准确率约为95%。它能够坚持高水平的精度,即便在仿真中加入了噪声——噪声被用来表明电路制作和校准中的不准确性。另一种ONN规划的精度更高,到达98%,但跟着噪声的引进,其功能敏捷下降。

根据之前ONN的研讨作业,Wierzynski指出,这些设备能够完成皮秒规模内的推理推迟,这比从GPU、CP叶霞娣U乃至FPGA中挤出来的推迟要大胃王密子君小得多。这些数字架构的推迟通常在毫秒规模内。

相同,根据硅光敏器材的动力功率有望显着优于电子器材。跟着电路数量的添加,ONN的能效会变得更好,由于一些功率开支能够在整个设备上摊销。这是由于激杨尚昆光器的固定功率本钱驱动光子经过电路; 不管这些光子有必要穿过多少电路,光学核算基本上是免费的。

该设备的构建块是Mach-Zender干涉仪(MZI上海警备区特警团),其用于在硅衬底上构成波导。当您将两个波导接近在一起时,它们会以发生模仿等效22矩阵乘法的方法彼此搅扰。技巧是能够将这些MZI电路的数量摆放在一起,以便能够履行更大的矩阵乘法运算。英特尔的研讨重点是组织这些电路,以便最大极限地削减制作改变的影响,然后进步光学核算的精度。

精度是这些设备的症结所在,这使得人工智能推理,而不是练习,成为任何初始作业的逻辑挑选。可是,假如能在更大程度上躲避制作中的缺点,人工智能练习,乃至更准确的使用,如高功能核算模仿,也能得到解决。

但这超出了咱们的才能规模。在这一点上,仅显现了模仿的ONN规划。任何硬件完成,假如存在的话,在英特尔也都是不揭露的。但考虑到芯片制作商在硅光子学范畴的专业知识和对数据通信的爱好,这简直肯定是这项研讨的方针。现实上,小辣椒假如原型ONN硬件还没有安装在英特尔实验室的某个当地,咱们运用硅光子学构建更好的神经网络-必威体育betwayAPP_betway体育手机版_betway必威体育官网也不会感到惊奇地球脉动。

动力功率、近乎实时的推迟和可扩展性的结合,或许会使这项技能适用于各种人工智能环境——从超大规模的云到物联网边际设备,以及轿车、数据中心、手机傍边素菜。

*免责声运用硅光子学构建更好的神经网络-必威体育betwayAPP_betway体育手机版_betway必威体育官网明:本文由作者原创。云南省地图文章内容系作者个人观念,转载意图在于传递更多信息,并不代表EETOP附和其观念和对其真实性担任。如触及著作内容、版权和其它问题,请及时联络咱们,咱们将在第一时间删去!

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