Автор: 
Специалисты Университета Пенсильвании (США) разработали новый оптический чип, способный обрабатывать 1,75 миллиарда изображений в секунду. Устройство состоит из нейронной сети, которая обрабатывает информацию как свет и не требует компонентов вроде памяти, которые замедляют традиционные компьютерные микрочипы. Исследование было опубликовано в журнале Nature .
В основе нового микрочипа — нейронная сеть, состоящая из узлов, соединённых между собой как биологические нейроны. Она может обучаться наподобие головного мозга, обрабатывая огромные массивы данных, например изображений или текстов. Со временем нейросеть совершенствуется. Отличие новинки в том, что вместо электрического сигнала чип обрабатывает информацию в форме света. В качестве нейронов у него множество слоёв оптической проводки, каждый из которых специализируется на определённом типе классификаций.
Изготовив чип площадью 9,3 кв. мм, разработчики испытали его, заставив распределить по категориям написанные от руки символы, напоминающие буквы. После тренировки на подходящих наборах данных чип смог классифицировать изображения двух типов символов с точностью 93,8%, четырёх типов — с точностью 89,8%.
Но ещё больше впечатляет, насколько быстро чип справляется с задачей. На обработку каждого символа у него уходит 0,57 наносекунд, то есть за одну секунду он распределяет по категориям 1,75 млрд изображений. По словам разработчиков, такая скорость — следствие способности устройства воспринимать информацию как свет. Такой подход обладает несколькими преимуществами перед существующими компьютерными чипами.
«Наш чип обрабатывает информацию посредством того, что мы зовём «вычислением через распространение», то есть, в отличие от систем, основанных на генераторах тактовых импульсов, здесь они происходят, когда свет проходит сквозь чип, — сказал Фируз Афлатуни, ведущий исследователь. — Также мы отказались от этапа конверсии оптических сигналов в электрические, потому что наш чип может читать и обрабатывать оптические сигналы непосредственно. Оба этих изменения делают чип значительно быстрее».
Другое преимущество такой технологии в том, что обработанная информация не нуждается в хранении. Таким образом, опять же, экономится время и место для запоминающего устройства. Вдобавок это ещё и более безопасно, поскольку предотвращает возможные утечки. Следующий шаг разработчиков — уменьшение масштаба чипа и адаптация технологии к обработке других типов данных.
