18.10.2021, 19:27
Докторант Беннет Фишер и аспирант Марио Хемниц из Национального института научных исследований Франции разработали интеллектуальный генератор импульсов, интегрированный в чип.
Машинное обучение позволит чипу выдавать заданную пользователем форму сигнала и для этого не потребуется больших вычислительных мощностей.
Ранее учёные уже пытались создать такой генератор — долговечный, функциональный и обеспечивающий малые потери. Увы, все опытные образцы обладали максимум двумя описанными характеристиками одновременно. Исследователям удалось совместить весь желаемый функционал в одном небольшом энергоэффективном чипе. Как же им это удалось?
Команда создала устройство на пике популярности применения алгоритмов машинного обучения в фотонике. Автономность и точность работы устройства обеспечивают именно такие алгоритмы — в частности, исследователи использовали эволюционные алгоритмы как ключевой инструмент для «перенастройки» программируемого фотонного чипа. Несмотря на то, что эволюционные алгоритмы моделируют процессы естественного отбора, они также позволяют эффективно оптимизировать системы с многими параметрами при использовании значительно меньших вычислительных ресурсов.
Команда в будущем займется разработкой и исследованием чипов, более сложных конструктивно. Это нужно для улучшения производительности устройства и повышения его функциональности — в частности, для интеграции датчиков по обнаружению сигнала и устройств для набора выборки. В перспективе это будет маленький компьютер, способный заменить довольно много инструментов.
Исследование было опубликовано в журнале Optica.
