Нов оптичен чип самостоятелно се преконфигурира, за да отговори на изискванията на приложението
Фотонните интегрални схеми, чиято настройка може да се трансформира, са създавани и преди. Но този развой постоянно е бил комплициран и е претендирал схващане на вътрешната конструкция и правилата на работа на микрочипа. Китайски учени са създали елементарен за потребление оптичен чип, който се приспособява към околната среда, променяйки функционалностите си. Устройството може да се употребява в оптичните невронни мрежи, за подредба на данни, различаване на жестове и тирада, за решение на характерни задания и така нататък
„ Нашият нов чип може да се смята за нещо като черна кутия, което значи, че потребителят не би трябвало да схваща вътрешната му конструкция, с цел да промени неговите функционалности “, споделя Донг Джианджи от Huazhong University of Science and Technology, началник на изследователския екип. „ Трябва да се зададе задачата на образованието и под контрола на компютъра чипът ще се преконфигурира, с цел да реализира мечтаната функционалност въз основа на входните и изходните данни “.
Архитектурата на новия чип се основава на четиристранно ситуирани интерферометри на Мах-Цендер – специфични двулъчеви оптични детайли, които разделят индивидуален лъчев вързоп на няколко кохерентни лъча. Както демонстрират учените, чипът може да се преконфигурира, с цел да прави оптично маршрутизиране, систематизиране на светлинната сила с ниски загуби и матрични калкулации, които се употребяват за основаване на невронни мрежи.
Подобен оптичен чип може да се употребява в бъдеще в оптичните невронни мрежи, състоящи се от взаимосвързани възли. За да работи дейно, една оптична невронна мрежа би трябвало да бъде подготвена да дефинира параметрите на всяка двойка възли. Тази задача изисква матрично умножение, написа Science Daily.
Разработеният от учените чип независимо трансформира своята конфигурацията посредством контролиране на напрежението върху електродите, което основава разнообразни пътища за разпространяване на светлината в четириъгълната мрежа. Алгоритъмът за градиентно смъкване усилва скоростта на сходимост на функционалността на цената, която мери точността на мрежата по време на всяка итерация на образование. След всяка итерация чипът актуализира напрежението на всички свързани електроди, а не цената на единствено една променлива, което в допълнение усъвършенства скоростта на сходимост на функционалността на цената. Всичко това внезапно понижава времето за образование.
Учените демонстрираха, че новият фотонен чип може да прави избрани матрични калкулации, като за първи път потвърдиха успеваемостта на мрежа от интерферометри на Мах-Цендер в четириъгълна настройка. Грешката сред резултатите от образованието и целевите матрици е минимална.
Те демонстрираха също по този начин оптично маршрутизиране – специфичен случай на матрично пресмятане – с висок коефициент на контрастиране. То може да бъде приложено в процесорите на центровете за данни и устройствата за предпазване за дейно пренасочване на оптичните сигнали.
