UCLA新型光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可立即識(shí)別物體

美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校研發(fā)了一種光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可能可以生產(chǎn)出無(wú)需額外計(jì)算機(jī)處理就可立即識(shí)別物體的光學(xué)設(shè)備。

蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校亨利·薩穆埃利工程學(xué)院（theUCLA Samueli School of Engineering）研發(fā)了一項(xiàng)技術(shù)，可能可以生產(chǎn)出無(wú)需額外計(jì)算機(jī)處理就可立即識(shí)別物體的光學(xué)設(shè)備，而且該項(xiàng)技術(shù)最終可能會(huì)應(yīng)用于機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車以及其他領(lǐng)域。

（圖片來(lái)源：UCLA）

UCLA的研究人員研發(fā)了一種光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，即光束的“迷宮”，由一系列特殊設(shè)計(jì)的半透明圓晶片制成，而且此類圓晶片由塑料或玻璃等不同材料制成，表面粗糙，與磨砂玻璃類似，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，圓晶片的尺寸比光的波長(zhǎng)還小。當(dāng)光束在該“迷宮”中穿行時(shí)，圓晶片可將光束分向不同方向。

基于光線與圓晶片的互動(dòng)方式，走出“迷宮”的每一束光線的子帶都被精準(zhǔn)指向光學(xué)陣列末端屏幕上的特定點(diǎn)。由于該設(shè)備可以同時(shí)處理多個(gè)波長(zhǎng)范圍的光線，因此可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。與UCLA工程師此前打造的類似設(shè)備不同，此前的設(shè)備只能采用單波長(zhǎng)的光線。不過(guò)，此類設(shè)備可以識(shí)別手寫(xiě)數(shù)字以及衣物，而手寫(xiě)數(shù)字和衣物經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在人工智能系統(tǒng)的測(cè)試中。

UCLA研究人員表示：“此次進(jìn)步就像從黑白電視過(guò)渡到彩色電視。當(dāng)通過(guò)不同波長(zhǎng)的光線看顏色時(shí)，信息會(huì)更加豐富。大多數(shù)場(chǎng)景自然會(huì)包含色彩鮮艷的信息，所以光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所能看到的波長(zhǎng)范圍越廣，越能處理更多信息。” 工程師們引入該“迷宮”的光束主要由光譜中不同太赫茲波長(zhǎng)的光線組成。

UCLA加州納米系統(tǒng)研究所副主任Ozcan表示：“該項(xiàng)研究的目標(biāo)之一是創(chuàng)造一種能夠直觀將眼睛和大腦的能力結(jié)合起來(lái)的技術(shù)，而該項(xiàng)新研究朝這個(gè)方向邁進(jìn)了一步。最終，我們的系統(tǒng)能夠擴(kuò)展光學(xué)計(jì)算和光學(xué)設(shè)計(jì)的技術(shù)能力，使其超越人類的能力?！?/p>

該網(wǎng)絡(luò)采用了人工智能技術(shù)的分支——深度學(xué)習(xí)技術(shù)設(shè)計(jì)而成。在深度學(xué)習(xí)技術(shù)中，計(jì)算機(jī)程序需要“學(xué)習(xí)”，并多次重復(fù)動(dòng)作或?qū)嶒?yàn)以相應(yīng)地調(diào)整響應(yīng)方式。

Ozcan表示：“一般來(lái)說(shuō)，研究人員采用物理知識(shí)和直覺(jué)來(lái)設(shè)計(jì)光學(xué)迷宮，以獨(dú)特方式利用和設(shè)計(jì)光線?，F(xiàn)在，深度學(xué)習(xí)技術(shù)讓我們發(fā)現(xiàn)了解決難題的新方法，可以幫助我們?cè)O(shè)計(jì)新型光學(xué)設(shè)備，而此類設(shè)備能夠提供強(qiáng)大的解決方案，以解決具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。”