玻璃AI:物理驱动智能
威斯康星大学麦迪逊分校电子及计算机工程系副教授喻宗夫(ZongFu YU)团队的玻璃AI研究,以封面形式发表在 7 月 8 日的光学期刊 Photonics Research 上。
利用结构材料本身特性。玻璃 AI 不存在以前神经网络的分层概念,它整个就是一体化的。另外,整个优化方法的过程也不是按照模拟数字神经网络的思路,而是优化麦克斯韦方程,去控制光的物理散射过程。
从实现的结果上来说更不一样。装置可以做得非常小,也不需要用任何能量,因为以前的结构需要分层,体积和能耗就比较大。
光在玻璃里面传播就是一个偏微分方程控制的波动过程,而神经网络和偏微分方程有很大的相似性。利用这种相似性,以波动方程为载体实现神经网络的计算效果。
光打到玻璃里的小孔上,就会被散射开。小孔就像数字神经网络里的节点,它们把输入混合起来,产生输出。训练过程,就要去做和神经网络一样的梯度下降,去调整玻璃里面的小孔和非线性材料的位置与大小。
以前的人工智能都是用计算机完成的,现在是利用非数字模拟的物理作用来实现,所以说在这方面是一个突破。如此引申的话,很多其他物理作业比如声波也可以这样操作。——物理驱动智能,利用物理来做智能计算有广泛的应用价值。


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