新的光子计算机诞生
根据《自然》杂誌报导,包括国家科学研究所(INRS)的罗伯托·莫兰多蒂教授在内的一个国际研究团队刚刚推出了一种新的光子计算机,它可能会给人工智能带来革命性的变化。人工神经网络是由多层相互连接的人工神经元组成的网络,在机器学习方面例如语音识别和医学诊断中具有重要的应用价值。
不过实际上,电子计算硬件早就已经接近能力的极限,然而需要更多计算能力需求的人类却在不断地增长,因此研究人员现今转而利用光子而不是电子来以光速携带讯息。
具有超高运算的速度
光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、讯息储存和处理的新型计算机。它由雷射、光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备所构成,依靠雷射光束进入反射镜和透镜组成的阵列进行讯息处理,以光子代替电子,光运算代替电运算。光的并行、高速让光子计算机,具有超高运算的速度,且还可以与人脑相似的容错性,当系统中某一元件损坏或出错时,并不会影响最终的计算结果,随着现代光学与计算机技术、微电子技术相结合,在不久的将来,光子计算机将成为人类普遍的工具。
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事实上,不仅光子处理讯息的速度比电子快得多,且它们还是当前互联网的基础,不过避免所谓的电子瓶颈(光信号转换为电子信号)是很重要的。罗伯托·莫兰多蒂教授领导的研究团队发明的光学神经网络能够以每秒10万亿次以上的超高运算速度识别处理大规模数据及图像,而罗伯托·莫兰多蒂教授特别解释了一个光学频率(一种由许多等间距频率模式组成的光源)是如何集成到一个计算机芯片当中并作为光计算的节能源被使用的。
这个设备执行一种矩阵-向量乘法,称为图像处理应用程序。它为大数据机器进行学习任务,例如在摄影机中识别人脸或临床实验中扫描识别应用中的病徵,这让整个人工智能又重现了一丝希望,罗伯托·莫兰多蒂教授的方法具有可扩展性和可培训性,可用在更複杂的网络,甚至用于无人驾驶汽车当中,或许在不远的将来,可以与即将到来的互联网完全结合发挥最大效用。