模仿”人工神经元”,光子处理器颠覆处理数据方式
德国明斯特大学、英国埃克塞特大学和牛津大学的联合团队,已经研发出一种名为”基于事件的架构”的新技术,这种技术使用光子处理器,通过光来传输和处理数据。所谓的”光子处理器”就是利用光而非电来处理信息。其工作方式与大脑类似,神经网络中的连接可以不停地自我适应,从而形成学习的基础。
这项研究已在《科学进展》杂志上发表。
现代计算机模型,如复杂强大的人工智能应用程序,已经将传统的数字计算机流程推到了极限。而这种新的计算架构模仿了生物神经网络的工作方式,有望实现更快速、更节能的数据处理。
机器学习的神经网络需要通过外部兴奋信号来激活并与其他神经元进行连接,形成所谓的”人工神经元”。这些人工神经元之间的连接被称为”突触”,就像生物原始神经元一样。在这项研究中,研究团队使用了一个由近8400个由波导耦合相变材料制成的光学神经元组成的网络。
研究表明,每个神经元之间的连接(突触)可以根据情况变得更加强烈或者弱化(称为突触可塑性),并且还可以形成新的连接或消除现有的连接(结构可塑性)。与其他类似研究相比,突触并非硬性装置,而是依照光脉冲的特性进行编码。这就意味着,可以根据光脉冲的波长和强度不同进行编码,从而在一块芯片上集成了数千个神经元,并以光的方式连接它们。
相较于传统的电子处理器,这种基于光的处理器可以提供更高的带宽,只需要较低的能耗就可以执行复杂的计算任务。从长远来看,这种技术可能在人工智能领域应用广泛,因为它能更快速、更节能地处理数据。