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" УФН 193 1284–1297 (2023) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS) MedlineRefWorks Русский English PT Journal Article TI Photonics approaches to the implementation of neuromorphic computing AU Musorin A I FAU Musorin AI AU Shorokhov A S FAU Shorokhov AS AU Chezhegov A A FAU Chezhegov AA AU Baluyan T G FAU Baluyan TG AU Safronov K R FAU Safronov KR AU Chetvertukhin A V FAU Chetvertukhin AV AU Grunin A A FAU Grunin AA AU Fedyanin A A FAU Fedyanin AA DP 10 Dec, 2023 TA Usp. Fiz. Nauk VI 193 IP 12 PG 1284-1297 RX 10.3367/UFNr.2023.07.039505 URL https://ufn.ru/ru/articles/2023/12/b/ SO Usp. Fiz. Nauk 2023 Dec 10;193(12):1284-1297 Поступила: 8 ноября 2022, доработана: 4 июля 2023, одобрена в печать: 5 июля 2023 English citation: Musorin A I, Shorokhov A S, Chezhegov A A, Baluyan T G, Safronov K R, Chetvertukhin A V, Grunin A A, Fedyanin A A “Photonics approaches to the implementation of neuromorphic computing” Phys. Usp. 66 1211–1223 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2023.07.039505