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前沿科技之光子神經元運算系統

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發表于 2011-7-25 10:07:51 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式
據美國物理學家組織網7月19日報道,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)的計劃,旨在用一種光纖計算設備模擬腦神經網絡的運算模式,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。研究人員稱該計劃如果成功,將帶來計算機處理速度的真正革命。8 E' s. _  a1 y: e
該計劃開始于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。# H8 g  e7 W( V  C

( a: P& C. j  J% O* ?- z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接,通過電脈沖彼此溝通。神經元接收到一個電脈沖,然后決定是否發出自身信號,把信息傳給余下的網絡。這就是神經計算的基礎。
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3 u" \, |1 z" ]( d在緊急時刻,人或動物都要迅速作出決策:如一只瞪羚被一只非洲獵豹追逐時,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。這種腦神經網絡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。
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“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,但這不是在努力復制大腦中的東西,而是模擬大腦中的運算,并以計算機的純數字系統方式實現。”羅森布魯斯說。' i' I$ l9 x6 q7 |: [

) P, A' E/ K- l# d# z" U( T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,到達目的地后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。! }9 h/ Y! @2 s1 Q& c

* N+ E0 [+ W) J- b+ a盡管模擬神經網絡的運算模型和光纖網絡所用的有很多不同的變量,但它們在整體方程上非常相似。“當我們輸入方程后,它們確實能運行起來。”布拉克諾說。
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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。. Z- z! E  E3 v# {& u. U. R

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發表于 2012-8-18 15:01:52 | 只看該作者
唉,很期待這種計劃的成功!
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