Cамообучающися фотонный компьютер

21.01.2013

Группа физиков под руководством Даниела Бруннера (Daniel Brunner) из университета Балеарских островов в Пальме-де-Майорка (Испания) сделала большой шаг на пути к созданию фотонного компьютера, создав рабочий прототип такого вычислительного устройства. Фотонный компьютер Бруннера и его коллег устроен по принципу так называемых вычислительных резервуаров. Подобные компьютеры похожи по своему устройству на искусственные или природные нейронные сети, и состоит из единичных узлов-синапсов. Каждая такая "нервная клетка" соединена с соседними узлами случайным образом и способна запоминать свои предыдущие состояния.

В отличие от обычных нейронных сетей, "вычислительный резервуар" может решать различные задачи и его можно легко перепрограммировать, не нарушая физическую структуру системы. Манипулируя свойствами синапсов, данную машину можно приспособить для решения сложных вычислительных задач, в том числе распознавания речи или изображений. Прототип Бруннера и его коллег устроен достаточно своеобразно - в качестве узлов нейросети выступают порции света, которые испускает один и тот же лазерный диод через строго отмеренные промежутки времени. Эти порции света двигаются по "кольцу", внутрь которого встроен источник входных данных - другой лазер, добавляющий новую информацию в цикл при помощи специального модулятора.

Для определения итогового результата работы компьютера другие приборы измеряют интенсивность излучения в каждой порции света, преобразуя его в цифровой вид. По словам ученых, при особой настройке лазеров и других компонентов один и тот же фотонный компьютер может одновременно исполнять несколько вычислений, что позволяет легко увеличивать его производительность и универсальность.

Ученые проверили свое изобретение в деле, "научив" компьютер преобразовать речь человека в цифры и вычислять некоторые сложные статистические функции. По словам физиков, их изобретение неплохо проявило себя - компьютер некорректно распознал лишь 0,01% произнесенных вслух цифр. Кроме того, устройство обладает очень высокой производительностью - за одну секунду оно "угадывает" 300 тысяч слов, что является рекордом для всех существующих на сегодня вычислительных устройств.

При расчете статистики прибор подтвердил свои качества - фотонный компьютер производил свыше 13 миллионов статистических операций в секунду, а скорость обмена данными превысила 1,1 гигабайта в секунду. Кроме того, данная модель фотонного компьютера имеет еще одно преимущество по сравнению с обычными компьютерами - низкое энергопотребление. Как отмечают Бруннер и его коллеги, их прототип расходует на распознавание одного слова в 200 раз меньше энергии.

Не следует ожидать, что подобные световые вычислители полностью заменят современную кремниевую электронику. Так, их сфера применения крайне ограничена, а информация в них представлена в крайне неудобном для использования виде. Тем не менее, подобные приборы смогут потеснить классические компьютеры во многих специализированных областях науки и техники, где требуется высокая скорость и параллельность вычислений.

<< Назад: Электронные ошейники для дрессировки собак 22.01.2013

>> Вперед: МКС станет заправочной станцией спутников 21.01.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Найти нестандартное решение поможет дневной сон 10.07.2025

Когда задачи кажутся неразрешимыми, а идеи не приходят в голову, одним из эффективных способов стимуляции мышления может оказаться... дневной сон. Новое исследование, проведенное в Институте развития человека общества Макса Планка в Берлине, показывает, что даже короткий отдых, особенно если он достигает определенной стадии сна, способен значительно повысить креативность и улучшить способность к аналитическому мышлению. Авторы эксперимента сосредоточили внимание на второй стадии сна, известной как N2. В этот момент мозговая активность замедляется, а характерные электрические импульсы, так называемые сонные веретена, свидетельствуют о том, что мозг активно обрабатывает полученную ранее информацию. Исследователи считают, что именно в этом состоянии мозг лучше всего отделяет важные детали от второстепенных, формируя тем самым основу для внезапных озарений - того самого "эффекта эврики". В ходе работы ученые привлекли 90 добровольцев в возрасте от 18 до 35 лет. Участникам предложили ...>>

Полноразмерные наушники Nothing Headphone (1) 10.07.2025

Компания Nothing, прославившаяся оригинальными решениями в дизайне и интерфейсе, представила свое первое полноразмерное устройство - наушники Headphone (1), объединив эстетику прозрачности с высококлассным звуком. Headphone (1) сразу привлекают внимание необычным внешним видом. Их чашки выполнены в форме так называемого "скверкла" - дизайнерского гибрида круга и квадрата. Полупрозрачные элементы частично открывают внутреннюю конструкцию, а легкий алюминиевый корпус делает устройство не только визуально легким, но и комфортным при ношении. При весе всего 329 граммов наушники выглядят и ощущаются премиально. Концепция создавалась в сотрудничестве с британским брендом KEF - признанным экспертом в области аудиотехники. Один из наиболее обсуждаемых аспектов новинки - качество звучания. Наушники оснащены 40-миллиметровыми динамическими драйверами, обеспечивающими насыщенные басы и выразительную детализацию. Адаптивная система настройки низких частот подстраивается под индивидуальное во ...>>

Массовый вылов изменил облик балтийской трески 09.07.2025

Человеческое вмешательство в природу часто оставляет следы, которые не видно сразу. Однако в некоторых случаях последствия становятся очевидными не только по внешнему виду животных, но и на уровне их ДНК. Так произошло с балтийской треской - когда-то крупной и многочисленной рыбой, сегодня она изменилась до неузнаваемости. Новое исследование показало: чрезмерный лов не просто сократил ее численность, но и вызвал генетическую перестройку. Треска некогда считалась важнейшим промысловым видом в Балтийском море. Рыбаки добывали ее в огромных количествах, и взрослые особи нередко достигали метра в длину. Однако уже в наши дни средний размер трески упал почти вдвое. Ученые из немецкого института GEOMAR пришли к выводу, что виноват в этом не только экологический кризис, но и естественный отбор, вызванный именно деятельностью человека. Генетические изменения стали реакцией на давление со стороны промышленного рыболовства. Одним из ключевых открытий стало то, что у восточнобалтийской трес ...>>

Умное устройство личной безопасности в мегаполисе 09.07.2025

Большие города обещают свободу и возможности, но для многих - особенно женщин - они также становятся источником тревоги и страха. Часто, когда происходят акты насилия, люди оказываются наедине с опасностью и без поддержки. Именно в таких условиях рождаются идеи, способные изменить отношение общества к безопасности. Так, один личный опыт превратился в технологическое решение с потенциалом повлиять на жизни миллионов. История Инны Йовичич началась с трагического события: в 2021 году на тот момент 26-летняя студентка University College London подверглась нападению четырех мужчин на улицах Сохо - буквально в самом центре британской столицы. Несмотря на наличие видеонаблюдения и свидетелей, полиция проигнорировала ситуацию, посчитав ее малозначимой. Этот эпизод стал для девушки не только травмой, но и стимулом к действию. Она решила, что раз система не справляется, нужно создать альтернативу. Так появился eNOough - персональное защитное устройство, внешне напоминающее значок, но оснащ ...>>

Кофеин замедляет старение клеток 08.07.2025

Кофе давно считается не только бодрящим напитком, но и возможным источником здоровья. Новое исследование показывает, что содержащийся в нем кофеин способен замедлять процессы старения клеток, по крайней мере у модельных организмов. Ученые надеются, что эти открытия помогут создать лекарства, позволяющие людям дольше оставаться здоровыми без побочных эффектов, характерных для самого кофеина. Работа международной группы исследователей была сосредоточена на дрожжах Schizosaccharomyces pombe, которые часто используются для изучения биологических процессов, сходных с теми, что происходят в человеческом организме. Эти одноклеточные грибы помогают понять механизмы повреждения ДНК и сбоев клеточного цикла, напрямую связанных со старением и болезнями. Ученые решили выяснить, каким образом кофеин влияет на ключевые этапы деления клеток и восстановление их генетического материала. В предыдущих экспериментах та же команда специалистов уже предполагала, что кофеин воздействует на важный рецеп ...>>

Случайная новость из Архива Однокристальная система EnVerv EV8600 13.07.2014 Компания EnVerv анонсировала поставки ознакомительных образцов однокристальной системы EV8600. Эта однокристальная система выполняет функции гибридного модема, обеспечивающего подключение по электропроводке и беспроводному каналу. Такая функциональность востребована в сетях AMI (Advanced Metering Infrastructure), системах промышленной и домашней автоматизации. Для проводного подключения в EV8600 используется фирменная реализация технологии Power Line Communications (PLC) в диапазоне 10-500 кГц, а для беспроводного подключения используется радиоканал в диапазоне 142-1050 МГц. Наличие в составе EV8600 высокопроизводительного процессора приложений и встроенной флэш-памяти позволило воплотить алгоритмы маршрутизации и мостового соединения двух модемов. Интегрированный модем PLC представляет собой законченное решение, включающее все функциональные блоки и поддерживающее стандарты G3-PLC, PRIME, P1901.2 и S-FSK, работая в диапазонах частот CENELEC, FCC, ARIB. Радиочастотный модем поддерживает стандарты 802.15.4g (WiSUN) и Wireless M-Bus. Он тоже включает все необходимые блоки.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025