Міжнародна група, очолювана вченими з Технологічного університету Свінбурна (Swinburne University of Technology) недавно провела демонстрацію, ключовим компонентом якої став новий, найшвидший і найпотужніший у світі оптичний нейроморфний процесор. Цей процесор, призначений для систем штучного інтелекту, може забезпечувати продуктивність на рівні більш 10 трильйонів тензорних операцій в секунду, чого достатньо для обробки в режимі реального часу дуже і дуже широких потоків даних. Це досягнення є “довгим стрибком вперед” в області нейронних мереж і нейроморфной обробки даних в цілому.
Штучні нейронні мережі, на базі яких будуються практично всі сучасні системи штучного інтелекту, здатні навчитися і ефективно виконувати важкі обчислювальні завдання, пов’язані з машинним зором, обробкою природної мови, перекладом мови з однієї мови на іншу, медичної діагностикою і т.п. Структура штучних нейронних практично скопійована з структури зорового ділянки кори головного мозку і, природно, такі мережі будуть краще і ефективніше працювати на апаратних засобах, що працюють на таких же принципах, як і головний мозок, тобто на спеціалізованих нейроморфних процесорах.
Створений ученими оптичний нейроморфний процесор демонструє в 1000 разів більшу продуктивність, ніж будь-який інший подібний процесор, створений раніше. За рахунок цього він здатний в режимі реального часу обробляти зображення з роздільною здатністю в 250 тисяч пікселів і виконувати завдання розпізнавання осіб, що було далеко за межами можливостей інших оптичних процесорів. Ключовими компонентами, які дозволили отримати приголомшливу продуктивність нового процесора, є так звані оптичні мікрогребенкі. Одна така мікрогребенка здатна створити і маніпулювати зі світлом, ширина смуги якого відповідає ширині смуги світла, що випромінює сотнями інфроакрасних лазерів.
Це, в свою чергу, дозволяє за допомогою однієї мікрогребенкі передавати і кодувати дані, використовуючи одночасно тимчасове, частотне, амплітудне і просторове модулювання та мультиплексування. Відзначимо, що на світі існують електронні нейроморфние процесори, такі, як Google TPU, що забезпечують продуктивність в 100 TeraOPs/s. Однак, така продуктивність досягається за рахунок паралельної роботи тисяч спеціалізованих мікропроцесорів. У новому ж оптичному нейроморфном процесорі його продуктивність в 11 TeraOPs/s була досягнута при використанні одного єдиного процесора.
“Наш процесор здатний стати свого роду “універсальним фронтендів” з високою пропускною здатністю для будь-якої нейроморфной обчислювальної системи – електронної або оптичної” – пишуть дослідники, – “Він може забезпечити дуже швидке навчання системи на величезних наборах даних, а потім і роботу системи в режимі реального часу, виконуючи найважчі із завдань, для яких зараз використовується штучний інтелект”. Джерело