Физические ограничения скорости работы электронных устройств заставляют искать альтернативные способы обработки информации. Последние несколько лет развивается нейроморфная фотоника — раздел фотоники, объединяющий физику оптических и оптоэлектронных устройств с математическими алгоритмами искусственных нейронных сетей. Подобный симбиоз позволяет решать определённые классы вычислительных задач, в частности некоторые задачи искусственного интеллекта, с большей скоростью и высокой энергоэффективностью по сравнению с электронными устройствами на архитектуре фон Неймана. Рассмотрены оптические аналоговые вычисления, фотонные нейронные сети, способы перемножения матриц оптическими средствами, обсуждаются преимущества и недостатки существующих подходов.
Ключевые слова: нейроморфная фотоника, искусственный интеллект, машинное обучение, резервуарные вычисления, матрично-векторное умножение, фотонные вычисления, нейронные сети, оптический сопроцессор, фотонные тензорные вычисления, оптическое фурье-преобразование, интегральная фотоника, интерферометр Маха—Цендера, кольцевые резонаторы, волноводы PACS:07.05.Mh, 42.79.Hp (все) DOI:10.3367/UFNr.2023.07.039505 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/12/b/ 001172931200006 2-s2.0-85183055912 2023PhyU...66.1211M Цитата: Мусорин А И, Шорохов А С, Чежегов А А, Балуян Т Г, Сафронов К Р, Четвертухин А В, Грунин А А, Федянин А А "Подходы фотоники для реализации нейроморфных вычислений" УФН193 1284–1297 (2023)
TY JOUR
TI Photonics approaches to the implementation of neuromorphic computing
AU Musorin, A. I.
AU Shorokhov, A. S.
AU Chezhegov, A. A.
AU Baluyan, T. G.
AU Safronov, K. R.
AU Chetvertukhin, A. V.
AU Grunin, A. A.
AU Fedyanin, A. A.
PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk
PY 2023
JO Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JA Usp. Fiz. Nauk
VL 193
IS 12
SP 1284-1297
UR https://ufn.ru/ru/articles/2023/12/b/
ER https://doi.org/10.3367/UFNr.2023.07.039505
Поступила: 8 ноября 2022, доработана: 4 июля 2023, одобрена в печать: 5 июля 2023