科大研發全球首個全光學多層神經網絡 新型人工智能硬件研製有望

| 蘇家華 | 11-09-2019 18:33 | |

過往 ezone.hk 報道的學術團隊研發成果,可能多為歐美大學科研出品,但香港的大學一樣可出產重要科研結晶品,其中要提是科大成功研發全球首個可用作深度機器學習(Machine Learning)的全光學多層神經網絡,對日後研製新型人工智能硬件有很大的幫助。

  • 科大團隊研發全球首個全光學多層神經網絡
  • 準確度跟用高性能電腦神經網絡運算的結果一樣
  • 期望此技術規模在日後能夠擴大,應用於圖像識別等實際範疇

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大家對光學網絡操作的認知,可能僅限於線性運算,即數學算術中的加減法及乘法,但單憑線性運算是不能讓神經網絡模擬人類大腦運作,達到深度學習(Deep Learning)之效,而是需要具有非線性啟動函數(Non-Linear Activation Functions)的多層神經網絡配合,才可使人工智能能夠掌握深度學習。可是在現存光電混合神經網絡中,非線性啟動函數是需要透過電力來實現,如此一來會限制光學網絡運算速度及能力,因此科大研發團隊就利用冷原子介質內,只需極低鐳射功率便能運作的電磁波引發透明效應(Electromagnetically Induced Transparency),實現一種非線性啟用函式,並製作一個雙層全光學的神經網絡,並對凝聚態物理學易辛模型(Ising model)中的有序相和無序相進行分類,因而發現當中的準確度,跟用高性能電腦神經網絡運算的結果一樣。

是次帶領科大科研團隊的物理學系杜勝望教授表示,這次科研成果雖為概念驗證(Proof-Of-Principle)測試,但當中意味新一代光學人工智能,即需在低能耗情況下進行快速運算的情況,是有可能發生的。至於另一位團隊主腦劉軍偉教授則稱,希望此技術規模在日後能擴大過來,從而構建更大型、複雜之全光學神經網絡,應用於圖像識別等實際範疇中。以上研究結果同時刊登《Optica》於權威期刊之中。

是次科大帶領科研團隊的物理學系杜勝望教授(拿電腦者)表示,這次科研成果雖為概念驗證(Proof-Of-Principle)測試,但當中意味新一代光學人工智能,即需在低能耗情況下進行快速運算的情況,是有可能發生的。

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Source: 香港科技大學

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