光學神經網路綜述?使用者76795323982962021-11-27 17:18:36

光學神經網路(Optical neural network, ONN)能有效減輕軟體和電子硬體兩者的部分運算,為替代人工神經網路提供了一種具有前景的方法。人工神經網路中耗能和耗時最多的部分是密集矩陣乘法。但在光學神經網路中,矩陣乘法可以在光速下執行。

人工神經網路中的非線性在光學神經網路中也可以透過非線性光學元件實現。並且,一旦光學神經網路訓練完成,這個結構可以在無額外能量輸入的情況下執行光訊號計算。

此外,光學神經網路還具有高頻寬、高互聯性、內在的並行處理等特點。目前,光學神經網路可以分為光電混合神經網路(Hybrid optical-electronic neural network)和全光神經網路(All-optical neural network)兩大類。其中光電混合神經網路可以實現卷積神經網路的功能,但是該網路的光學部分只能實現卷積的功能,經光電轉換後得到的電訊號繼續在電子神經網路中傳播。

而全光神經網路雖然無需光電轉換的過程,卻無法實現卷積的效果,只能完成全連線層的功能。根據使用的主要光學元件的不同又可以將全光神經網路分為光子晶片(nanophotonic circuit)、被動衍射光學元件