Een team van onderzoekers van de Universiteit van Münster, de Universiteit van Oxford en de Universiteit van Exeter hebben een volledig optisch neuraal netwerk op een enkele chip gebouwd. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur, de groep beschrijft hun chip, die geen optisch-naar-elektronische conversies heeft, en hoe goed het werkte. Geoffrey Burr van IBM Research – Almaden heeft een artikel in News and Views gepubliceerd waarin het werk van het team in hetzelfde tijdschriftnummer wordt besproken.

Moderne computers werken op elektriciteit - het voedt apparaten en dient als opslag- en gegevensmedium. Maar al tientallen jaren wetenschappers hebben zich afgevraagd of het mogelijk zou zijn om licht als datamedium te gebruiken:fotonen verpletterend in plaats van elektronen. Ingenieurs hebben veel hindernissen bij het maken van een dergelijk apparaat, echter, vooral de knelpunten die ontstaan ​​bij het omzetten tussen optische en elektrische systemen. In recentere tijden, er is een hernieuwde belangstelling voor het bouwen van een optisch gebaseerde computer, maar nu, de focus ligt op energiebesparing. Grote moderne computers die voor zware toepassingen worden gebruikt, hebben veel elektriciteit nodig. Logica suggereert dat computers op basis van licht minder energie-intensief zouden moeten zijn, vooral omdat ze niet zoveel warmte zouden genereren, waardoor koelsystemen overbodig worden. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een stap gezet in de richting van de creatie van optisch gebaseerde computers door een volledig optisch neuraal netwerk op een enkele chip te bouwen.

De onderzoekers merkten op dat één type computersysteem het meest geschikt leek voor optica:diepe neurale netwerken. Dit komt omdat dergelijke netwerken afhankelijk zijn van kunstmatige neuronen met synaptische verbindingen die kunnen worden gewogen op basis van leerervaringen uit het verleden. Ze merkten ook op dat kristallijne faseovergangsmaterialen ook een dergelijk doel zouden kunnen dienen. Het zijn materialen die bij verhitting een verandering in structuur ondergaan - in dit geval door een laser. Door een dergelijk materiaal te gebruiken, het team bouwde een chip met vier neuronen verbonden met 60 synapsen met behulp van golfgeleiders om de informatiestroom die wordt weergegeven door licht te regelen. Testen toonden aan dat de chip in staat was om te leren, patronen herkennen en berekeningen uitvoeren.

© 2019 Wetenschap X Netwerk