“大脑神经网络”光学芯片 每秒处理近20亿张图像

[星岛综合报道]美国宾夕法尼亚大学的研究人员已经开发出一种强大的新光学芯片,每秒可以处理近20亿张图像。该设备是由一个神经网络组成的,它以光的形式处理信息,而不需要像内存那样使传统计算机芯片变慢的组件。

新芯片的基础是一个“神经网络”(neural network),一个以大脑处理信息的方式为模型的系统。这些网络是由像神经元一样相互连接的节点组成的,它们甚至以类似于有机大脑的方式进行“学习”,通过对一组数据进行训练,如识别图像中的物体或语音中的词语。随着时间的推移,它们在这些任务上的表现变得更好。

但是,新的芯片不是以电的信号,而是以光的形式处理信息。它使用光学电线作为它的神经元,堆叠在多层中,每层都专门处理一种特定类型的分类。

在测试中,该团队制作了一个面积为9.3平方毫米(0.01平方英吋)的芯片,并让它对一系列类似字母的手写字符进行分类。在对相关数据集进行训练后,该芯片能够对包含两种类型字符的图像进行分类,准确率为93.8%,对四种类型的图像分类准确率为89.8%

最令人印象深刻的是,该芯片能够在0.57纳秒内对每个字符进行分类,这将使它每秒能够处理17.5亿张图像。该团队说,这一速度来自于芯片以光的形式处理信息的能力,这使它比现有的电脑芯片具有若干优势。

另一个优点是正在处理的信息不需要存储,因此它还可以节省时间,因为不需要将数据发送到存储器,而且空间上也根本不需要存储器的组件。该团队还说,不存储数据也更安全,因为它可以防止任何可能的泄漏。

该团队的下一步是开始扩大芯片的规模,并使该技术适用于处理其他类型的数据。

图片:《自然》期刊、宾夕法尼亚大学

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