簡介光子神經元系統是一種幾乎瞬間就能作出決策的數字系統,這種設備和神經元很像,但速度要超過神經元10億倍。
基本介紹
- 中文名:光子神經元系統
- 發展前景:帶來計算機處理速度的真正革命
- 開發:進行一項名為“光子神經元”
- 時間:2008年
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發展前景
光子神經元系統或帶來計算機處理速度的真正革命。
開發
美國普林斯頓大學和航空與國防技術公司洛克希德·馬丁公司合作,進行一項名為“光子神經元”(photonicneuron)的計畫,旨在用一種光纖計算設備模擬腦神經網路的運算模式,開發出一種幾乎瞬間就能作出決策的數字系統。
該計畫開始於2008年,由普林斯頓電學工程教授鮑爾·布拉克諾和洛克希德·馬丁公司先進技術實驗室基礎工程師、神經科學家大衛·羅森布魯斯領導。
理論基礎
無論是大腦中的還是外圍神經系統中的神經元,都和其他神經元互相連線,通過電脈衝彼此溝通。神經元接收到一個電脈衝,然後決定是否發出自身信號,把信息傳給餘下的網路。這就是神經計算的基礎。
在緊急時刻,人或動物都要迅速作出決策:如一隻瞪羚被一隻非洲獵豹追逐時,必須在瞬間決定向左跑還是向右跑;面對飛過來的棒球,棒球選手也必須在幾分之一秒內根據各種跡象判斷如何揮擊。這種腦神經網路在生死關頭的剎那計算,為光子計算的工作原理提供了線索。
研究
“我們正在把各種典型的神經信息處理方式,如學習、抑制行為轉移到光纖電路中,但這不是在努力複製大腦中的東西,而是模擬大腦中的運算,並以計算機的純數字系統方式實現。”羅森布魯斯說。
此外,研究人員也一直在尋找突破電路本身速度限制的方法。如果使用電流,信息處理速度還要受導線電阻這一終極限制,如果不用電導線而用光纖,信息就能以接近光速傳播。在傳統光纖通訊中,只在遠距傳輸過程中以光的形式傳輸信息,到達目的地後還要經過信息轉換過程將光子信息轉換為電子來處理。而在新實驗中,仍以光代碼形式來處理信息,這要比用電流快得多。
儘管模擬神經網路的運算模型和光纖網路所用的有很多不同的變數,但它們在整體方程上非常相似。“當我們輸入方程後,它們確實能運行起來。”布拉克諾說。
套用前景
研究人員指出,借用神經電路的計算概念,是為了突出它能幫助人們和組織機構作出超快決策。如果該項目成功,會讓計算機幾乎瞬間就能完成計算。比如在危急時刻,能通過無線電信號找出恐怖分子,讓噴氣機決定是否彈出駕駛員;還能迅速處理大量數據,比如通過視頻信號操縱無人駕駛汽車,審查基因數據找出對抗疾病的線索等。
速度革命
據美國物理學家組織網7月19日報導,美國普林斯頓大學和航空與國防技術公司洛克希德-馬丁公司合作,正在進行一 項名為“光子神經元”
(photonicneuron)的計畫,旨在用一種光纖計算設備模擬腦神經網路的運算模式,開發出一種幾乎瞬間就能作出決策的數字系統。這種設備和神經 元很像,但速度要超過神經元10億倍。研究人員稱該計畫如果成功,將帶來計算機處理速度的真正革命。
該計畫開始於2008年,由普林斯頓電學工程教授鮑爾-布拉克諾和洛克希德-馬丁公司先進技術實驗室基礎工程師、神經科學家大衛-羅森布魯斯領導。 無論是大腦中的還是外圍神經系統中的神經元,都和其他神經元互相連線,通過電脈衝彼此溝通。神經元接收到一個電脈衝,然後決定是否發出自身信號,把信息傳給餘下的網路。這就是神經計算的基礎。
在緊急時刻,人或動物都要迅速作出決策:如一隻瞪羚被一隻非洲獵豹追逐時,必須在瞬間決定向左跑還是向右跑;面對飛過來的棒球,棒球選手也必須在幾分之一秒內根據各種跡象判斷如何揮擊。這種腦神經網路在生死關頭的剎那計算,為光子計算的工作原理提供了線索。
“我們正在把各種典型的神經信息處理方式,如學習、抑制行為轉移到光纖電路中,但這不是在努力複製大腦中的東西,而是模擬大腦中的運算,並以計算機的純數字系統方式實現。”羅森布魯斯說。