「大腦神經網絡」光學芯片 每秒處理近20億張圖像

［星島綜合報道］美國賓夕法尼亞大學的研究人員已經開發出一種強大的新光學芯片，每秒可以處理近20億張圖像。該設備是由一個神經網絡組成的，它以光的形式處理信息，而不需要像內存那樣使傳統計算機芯片變慢的組件。

新芯片的基礎是一個「神經網絡」(neural network)，一個以大腦處理信息的方式為模型的系統。這些網絡是由像神經元一樣相互連接的節點組成的，它們甚至以類似於有機大腦的方式進行「學習」，通過對一組數據進行訓練，如識別圖像中的物體或語音中的詞語。隨著時間的推移，它們在這些任務上的表現變得更好。

但是，新的芯片不是以電的信號，而是以光的形式處理信息。它使用光學電線作為它的神經元，堆疊在多層中，每層都專門處理一種特定類型的分類。

在測試中，該團隊製作了一個面積為9.3平方毫米（0.01平方英吋）的芯片，並讓它對一系列類似字母的手寫字符進行分類。在對相關數據集進行訓練後，該芯片能夠對包含兩種類型字符的圖像進行分類，準確率為93.8%，對四種類型的圖像分類準確率為89.8%。

最令人印象深刻的是，該芯片能夠在0.57納秒內對每個字符進行分類，這將使它每秒能夠處理17.5億張圖像。該團隊說，這一速度來自於芯片以光的形式處理信息的能力，這使它比現有的電腦芯片具有若干優勢。

另一個優點是正在處理的信息不需要存儲，因此它還可以節省時間，因為不需要將數據發送到存儲器，而且空間上也根本不需要存儲器的組件。該團隊還說，不存儲數據也更安全，因為它可以防止任何可能的洩漏。

該團隊的下一步是開始擴大芯片的規模，並使該技術適用於處理其他類型的數據。

圖片：《自然》期刊、賓夕法尼亞大學

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