Нов оптичен чип разпознава символи, подобни на букви, със скорост

Нов оптичен чип разпознава знаци, сходни на букви, със скорост 1,75 милиарда знака в секунда (снимка: CC0 Public Domain)

Изследователи от Университета в Пенсилвания създадоха нов и мощен оптичен чип, който може да обработва съвсем 2 милиарда изображения в секунда. Устройството е формирано от невронна мрежа, която обработва информацията като светлина, без да се нуждае от съставни елементи, които забавят обичайните компютърни чипове, като паметта.

Основата на новия чип е невронна мрежа – система, моделирана по метода, по който мозъкът обработва информация. Невронните мрежи биват формирани от възли, които се свързват между тях сходно на невроните в мозъка на индивида, и даже се „ учат “ по сходен метод – като органичните мозъци. Те могат да бъдат подготвени върху набори от данни, да вземем за пример да разпознават обекти в изображения или съответни думи в речта. С течение на времето невронните мрежи стават доста по-добри в осъществяването на тези задания.

Но вместо с електрически сигнали, новият чип обработва информация под формата на светлина. Той употребява оптични проводници като свои „ неврони “, подредени в голям брой пластове, всеки от които е профилиран в избран вид подредба.

При проби екипът направи чип с размери 9,3 кв. мм и му разпореди работа: да категоризира серия от ръкописни знаци, които наподобяват на букви. След като беше подготвен върху съответните набори от данни, чипът съумя да класифицира изображенията с 93,8 % акуратност за наборите, съдържащи два вида знаци, и 89,8 % акуратност за тези с четири вида знаци.

Най-впечатляващото е, че чипът съумява да категоризира всеки знак в границите на 0,57 наносекунди. Това му разрешава да обработва 1,75 милиарда изображения в секунда. Екипът споделя, че тази скорост идва от способността на чипа да обработва информация като светлина, което му дава няколко преимущества пред съществуващите компютърни чипове.

„ Нашият чип обработва информация посредством това, което назоваваме „ пресмятане посредством разпространяване “. За разлика от системите, основани на часовник, изчисленията се правят, когато светлината се популяризира през чипа “, сподели Фируз Афлатуни, водещ създател на проучването. „ Също по този начин пропущаме стъпката на превръщане на оптичните сигнали в електрически сигнали, тъй като нашият чип може да чете и обработва оптични сигнали непосредствено. Двете промени вършат нашия чип доста по-бърза технология “.

Друго преимущество е, че информацията, която се обработва, няма потребност от предпазване. Това също икономисва време.