Результаты первых опытов со «световым нейроном» были опубликованы в статье в научном журнале Optica. «Разработанная нами технология позволит системам ИИ работать в режиме реального времени и при этом поддерживать очень высокий уровень точности вычислений. Мы надеемся, что внедрение подобных оптических систем в системы распределенных вычислений, проводящих расчеты на минимальном расстоянии от источников данных, приведет к созданию более умных и быстрых ИИ», — заявила профессор Китайского университета Гонконга (КНР) Хуан Чаожань, чьи слова приводит пресс-служба журнала.
Как отмечают физики, сейчас они пытаются воспроизвести свойства нейронов при помощи мемристоров, резисторов с эффектом памяти. Несмотря на большие успехи, существующие аналоги нейронов или не отличаются высокой эффективностью работы, или функционируют только при сверхнизких температурах. Китайские физики выяснили, что эти ограничения можно обойти, если использовать в качестве основы для аналогов нейронов не мемристоры, а квантовые точки.
Квантовыми точками физики называют полупроводниковые наночастицы, чьи размеры и форма подобраны так, что они ведут себя как искусственный атом. Как и его реальные аналоги, этот рукотворный атом способен взаимодействовать с волнами света, поглощать их и преобразовать в другие формы колебаний. Ученые КНР модифицировали квантовые точки таким образом, что они начали очень быстро поглощать и испускать вспышки лазерного излучения подобно тому, как это делают живые нейроны.
По словам физиков, в прошлом ученые уже пытались создать оптические аналоги нейронов, однако их быстродействие было достаточно низким. Китайским физикам удалось в несколько раз ускорить работу «световых нейронов» благодаря тому, что они приспособили квантовые точки к поглощению ими информации, передаваемой при помощи электромагнитных колебаний на радиоволновых частотах.
Последующие опыты показали, что нейросети на базе оптических аналогов нейронов способны обрабатывать сигналы со скоростью 10 гигабит в секунду, распознавать свыше 34 млн рукописных знаков в секунду, а также почти мгновенно выявлять аритмию в данных ЭКГ с вероятностью в 98,4%. Подобные результаты опытов дают надежду на то, что более сложные системы на базе «световых нейронов» значительным образом ускорят работу систем искусственного интеллекта, подытожили ученые.
