由斯威本科技大學領導的一個國際研究團隊展示了世界上最快、最強大的人工智能(AI)光學神經形態處理器,其運行速度超過每秒10萬億次運算(TeraOPs/s),能夠處理超大規模數據。這一突破發表在著名的《Nature》雜志上,代表了神經網絡和整個神經形態處理的巨大飛躍。
人工神經網絡作為人工智能的重要形式,可以 "學習"并執行復雜的操作,在計算機視覺、自然語言處理、面部識別、語音翻譯、醫療診斷等諸多領域都有廣泛的應用。人工神經網絡受到大腦視覺皮層系統生物結構的啟發,從原始數據中提取關鍵特征,以前所未有的準確性和簡單性來預測屬性和行為。
在斯威本大學David Moss教授、Xingyuan (Mike) Xu博士和RMIT大學杰出教授Arnan Mitchell的帶領下,該團隊在光學神經網絡方面實現了一項特殊的壯舉:極大地加快了其計算速度和處理能力。
該團隊展示了一種光學神經形態處理器,其運行速度比以往任何處理器都要快1000多倍,該系統還能處理超大規模圖像,足以實現完整的面部圖像識別,這是其他光學處理器一直無法完成的。
這一突破是通過'光學微梳'實現的。雖然最先進的電子處理器(如谷歌TPU)的運行速度可以超過100 TeraOPs/s,但這是通過數萬個并行處理器完成的。相比之下,該團隊所展示的光學系統使用的是單個處理器,并且是利用一種新技術,通過集成的微梳同時在時間、波長和空間維度上交織數據實現的。
這種處理器可以作為任何神經形態硬件(基于光學或電子的)的通用超高帶寬前端,使實時超高帶寬數據的海量數據機器學習觸手可及。這項技術適用于所有形式的處理和通信,未來希望在芯片上實現完全集成的系統,從而大大降低成本和能源消耗。
論文標題為《11 TOPS photonic convolutional accelerator for optical neural networks》。
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