Учеными Самарского университета создан модернизированный фотонный вычислитель

Обновлённая итерация характеризуется оптимизированным энергопотреблением и более прецизионной обработкой данных.
Исследователи из Самарского университета имени Королёва создали и апробировали усовершенствованную модель, это экспериментальная аналоговая фотонная вычислительная система. Данная система обладает возможностью анализировать видеоконтент в сотни раз быстрее, чем нынешние цифровые нейросети, использующие традиционные полупроводниковые вычислительные машины. В новой версии улучшены параметры энергоэффективности при проведении вычислений и повышена точность распознавания образов, при этом архитектура устройства стала несколько проще.
"Мы произвели ряд изменений в конструкцию ранее созданного прототипа вычислительного устройства, результатом чего стало создание модернизированной версии, характеристики которой улучшены. Здесь был применён фазовый ввод оптического сигнала, который оказался не хуже традиционного амплитудного, а в некоторых задачах даже превзошел его. Благодаря этим модификациям удалось существенно примерно на 50%, то есть в полтора раза увеличить общую энергоэффективность устройства. Важно отметить, что речь идет не об экономии электроэнергии, а об эффективности самих вычислений, что является определяющим параметром для вычислительных устройств. Кроме того, уменьшилось количество ошибок, и прецизионность распознавания увеличилась приблизительно на 1%. Использование фазового ввода позволило нам исключить некоторые конструктивные элементы, связанные с обработкой интенсивности оптического сигнала. Упрощение конструкции привело к сокращению потенциальных источников погрешностей при вычислениях. Учитывая наше приближение к 100% точности, каждый шаг к ее увеличению становится чрезвычайно сложным, и увеличение на 1% на данном этапе является значительным достижением", прокомментировал профессор кафедры технической кибернетики Самарского университета имени Королёва, доктор физико-математических наук Роман Скиданов.
Фазовый ввод сопряжен с одной из ключевых характеристик оптического сигнала, включающих амплитуду (интенсивность), фазу и поляризацию. При фазовом вводе осуществляется фазовая модуляция фронта электромагнитной волны, несущей изображение анализируемого объекта. Другими словами, информация об изображении кодируется не интенсивностью света, а фазой волны. Это аналогично различным типам модуляции в радиовещании, где амплитудная модуляция применяется на средних и длинных волнах, а частотная модуляция в FM-диапазоне, что оказывает существенное влияние на качество звучания радиостанций.
Модернизированная версия вычислителя была представлена на территории технопарка "Саров" в рамках визита председателя Правительства Российской Федерации Михаила Мишустина. На мероприятии присутствовали Президент Российской академии наук Геннадий Красников, генеральный директор государственной корпорации по атомной энергии "Росатом" Алексей Лихачёв и научный руководитель НЦФМ Александр Сергеев.
Разработку представила молодая команда разработчиков из Самарского университета имени Королёва: аспирант Юрий Ханенко, студенты четвертого курса Алексей Пронин, Александр Морозов и Даниил Сорокин.
"Наша разработка вызвала живой интерес и получила высокую оценку от многих участников встречи", подчеркнул Роман Скиданов.
В настоящее время университет осуществляет сборку опытного образца фотонного вычислителя, базирующегося на схеме экспериментального прототипа, который, по мнению разработчиков, будет представлять собой практически предсерийный образец, сообщает НИА "Самара".

Обратите внимание: В жизни российских пенсионеров в июне произойдут перемены, связанные с новым указом, о котором заявила Татьяна Голикова