Фотонную нейронную сеть научили считать

Топология сети фотонных чипов
Изображние: Universiteit Gent

Инженеры из университета Гента разработали фотонный чип, построенный по принципам нейронных сетей. Он состоит всего из 16 узлов, однако способен выполнять все типичные задачи машины Тьюринга. Описание устройства опубликовано в журнале Nature Communications, кратко о нем можно прочитать на сайте университета.

Чип сделан на базе кремния с помощью классической литографии, однако вместо электричества в нем используется свет. Подобные (фотонные) устройства хорошо известны. Главное отличие нового чипа — в топологии сети, которая соединяет его элементы. Она напоминает устройство вычислительных «нейронных сетей», которые часто используются в статистике и при анализе больших объемов данных. Однако нейронные сети обычно эмулируются классическими компьютерами, а в данном случае фотонная сеть была построена физически.

Как показали ученые, новое устройство не только позволяет выполнять «обычные» вычисления с памятью, но и хорошо подходит для использования в коммуникационных сетях. Кроме того, фотонный чип может отрабатывать алгоритмы распознавания звуков речи.

Вычислительные устройства, построенные по сетевому принципу на физическом уровне, известны с середины прошлого века. В последнее время развитие таких «искусственных нейросетей» многие специалисты связывают с изобретением мемристоров — электронных устройств, способных запоминать свой предыдущий опыт работы (например, менять сопротивление в соответствии с прошлой силой тока). Как недавно было показано, сети мемристоров могут использоваться для решения некоторых сложных вычислительных задач.