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硫系微光纤 将使光学计算机具有学习和进化功能

导读: 硫系微光纤可以模仿人类大脑的工作,这将使光学计算机具有学习和进化的功能。

  硫系微光纤可以模仿人类大脑的工作,这将使光学计算机具有学习和进化的功能。

  金属硫化物光纤多种多样的宽带光感效应,可以实现打开和关闭的切换。将这种光开关用于各种新一代的计算系统,据南安普顿大学和新加坡南洋理工大学的研究人员介绍,新一代的计算系统能够高效处理大量数据。

  硫系玻璃样品

  “我们从生物系统获取灵感,利用硫系光纤,提高传统计算架构的速度和效率,将适用性和学习性引入到新一代器件中。”南安普顿大学的研究员BehradGholipour博士如是说。

  在过去的十年中,神经形态计算的研究已经推动了模拟大脑功能和信号协议的软件和硬件的发展,重点是提高计算机的效率和适应性。然而,与我们的生物系统相比,今天的计算机整体效率要低一百万倍。例如,模拟大脑活动的五秒钟,计算机需要花掉500秒。相比于人脑燃烧掉的少量卡路里,计算机要消耗1.4MW的电力。

  在这个模型中,南洋理工大学CesareSoci教授研究团队利用硫系光纤,论证了一系列类似大脑功能的光学效果。其中包括保持神经精细状态,模拟神经细胞被刺激时电活动的变化。光纤光学特性的变化充当了神经细胞中各种电活动,光的刺激改变这些特性。硫系光纤能够开关光信号,等效于一个神经细胞的放电。

  该项研究成果为研发可扩展类人脑计算机系统铺平了道路,与计算机系统相比,这种系统能够使“光子神经元”具有超快速信号传输速度,更大的带宽和更低的功率消耗。

  “这项工作预示了,‘认知型’的光子器件和网络能用于发展模拟脑部功能和信号协议的非布尔运算和决策范式,进而克服传统计算机数据处理的带宽瓶颈和功率瓶颈。”Soci说。

  该项目受到了来自新加坡科学技术研究机构的资助。

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