| Аннотация |
В настоящее время широкое распространение получили концепции машинного обучения, которые используются в самых различных областях науки и техники, таких как компьютерная лингвистика, распознавание речи и языка, распознавание образов, медицинская диагностика, платформы поиска информации, Интернет вещей и т.д. Тем не менее, предлагаемые концепции, как правило, используют те же двоичные компьютеры, на замену которым изначально были предназначены. Альтернативой традиционному использованию концепции машинного обучения с использованием двоичных компьютеров являются физические нейроморфные вычисления, которые используют принципы обработки информации, имитирующие работу человеческого мозга, и позволяют выполнять сверхбыстрые и эффективные вычисления на основе динамических процессов в реальных физических системах. Резервуарные вычисления (РВ) являются разновидностью нейроморфных вычислений, при которой процесс вычислений осуществляется на основе динамического отклика сложной системы, такой как массив микролазеров с вертикальным микрорезонатором, на входной сигнал.
Предлагаемый проект продления направлен на повышение рабочих температур микролазеров с вертикальным микрорезонатором для применения в нейроморфной платформе оптической обработки данных на основе РВ.
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОЕКТА определяется тем, что разработка быстрой и энергоэффективной нейроморфной платформы приведет к значительному прогрессу в ряде передовых приложений машинного обучения, где традиционные бинарные вычислительные системы смогут быть заменены на более эффективные решения. Основанием для повышения энергоэффективности являются исследования, которые показали, что мозг является на девять порядков более энергоэффективным, чем традиционный бинарный компьютер. Это происходит, в частности, за счет непосредственного использования континуума информации, содержащейся в аналоговых сигналах, вырабатываемых нейроном или динамической системой.
Результаты этого проекта укрепят лидирующие позиции России в области эпитаксиального роста, создания новых материалов и устройств, в т.ч. для нейроморфной фотоники.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА проекта определяется оригинальными предложенными подходами, направленными на повышение усиления квантовых точек в области высоких температур, а также на повышение эффективности ввода излучения в вертикальный микрорезонатор. Предполагается, что использование данных подходов позволит повысить максимальную температуру генерации, вплоть до комнатной, что открывает перспективы практических применений данного класса фотонных резервуарных вычислений.
|
