تراشه اپتیک شبیه مغز می تواند تقریباً 2 میلیارد تصویر در ثانیه را پردازش کند - وبلاگ طراحی من

به گزارش وبلاگ طراحی من، محققان دانشگاه پنسیلوانیا یک تراشه اپتیک قدرتمند تازه ساخته اند که می تواند تقریباً 2 میلیارد تصویر در ثانیه پردازش کند. این دستگاه از یک شبکه عصبی تشکیل شده است که اطلاعات را به صورت نوری پردازش می نماید، یعنی بدون احتیاج به اجزایی که سرعت تراشه های کامپیوتری سنتی را کاهش می دهند.

اساس تراشه نو یک شبکه عصبی است، سیستمی که بر اساس روشی که مغز اطلاعات را پردازش می نماید، مدل سازی شده است. این شبکه ها از گره هایی تشکیل شده اند که مانند نورون ها به هم متصل می شوند و حتی با آموزش روی مجموعه ای از داده ها، مانند تشخیص اشیا در تصاویر یا کلمات در گفتار، به روشی مشابه مغزهای ارگانیک یاد می گیرند و با گذشت زمان، آنها در این وظایف بسیار بهتر می شوند.

اما به جای سیگنال های الکتریکی، تراشه نو اطلاعات را به شکل نوری پردازش می نماید. این تراشه از سیم های اپتیک به عنوان نورون های خود استفاده می نماید که در لایه های متعددی انباشته شده اند و هر کدام در کار خاصی، تخصص دارند.

بر همین اساس، دانشمندان تراشه ای به ابعاد 9.3 میلی متر مربع ساخته اند و برای آزمایش از آن برای دسته بندی یک سری کاراکترهای دست نویس که شبیه حروف بودند، استفاده کردند. این تراشه پس از آموزش مجموعه داده های مربوطه، توانست تصاویر را با دقت 93.8 درصد برای مجموعه های حاوی دو نوع کاراکتر و دقت 89.8 درصد برای مجموعه های چهار کاراکتری طبقه بندی کند.

نمونه ای از کاراکترهای حروف مانند که تراشه شبکه عصبی نوری نو وظیفه طبقه بندی آنها را بر عهده داشت.

این تراشه قادر بود هر کاراکتر را در عرض 0.57 نانوثانیه دسته بندی کند. به عبارت دیگر اجازه می داد در هر ثانیه 1.75 میلیارد تصویر را پردازش کند.

فیروز افلاطونی، نویسنده اصلی این تحقیق گفت: تراشه ما اطلاعات را از طریق آنچه محاسبات از طریق انتشار می نامیم پردازش می نماید، به این معنی کهمحاسبات با انتشار نور از طریق تراشه انجام می گردد. ما بعلاوه از مرحله تبدیل سیگنال های نوری به سیگنال های الکتریکی گذر می کنیم، زیرا تراشه ما می تواند سیگنال های نوری را مستقیماً بخواند و پردازش کند و هر دوی این تغییرات، تراشه ما را به فناوری بسیار سریع تری تبدیل می نماید.

مزیت دیگر این است که اطلاعات در حال پردازش نیازی به ذخیره سازی ندارند، بنابراین با عدم ارسال داده به حافظه، در زمان صرفه جویی می گردد.

بعلاوه ذخیره نکردن داده ها امن تر هم است، زیرا از هرگونه نشت احتمالی اطلاعات جلوگیری می نماید.

گام های بعدی افزایش مقیاس تراشه و تطبیق فناوری آن برای پردازش انواع دیگر داده ها است.

این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.

بخوانید:

چرا گاهی آدم های خلاق یا نابغه، رفتار یا عادات نامتعارف دارند؟

شاید بارها و بارها به مطالبی برخورده ایم که خاطرنشان نموده اند که افراد خلاق در برخی جنبه ها نامتعارف هستند.شلی کارسون، نویسنده کتابی با عنوان مغز خلاق شما: هفت گام برای توسعه تخیل، ابتکار و خلاقیت در زندگی شما است، او به شواهدی در این مورد اشاره نموده است:آلبرت اینشتین برای پیپ اش از…