Científicos de la Universidad de Samara, en honor a Koroliov, presentaron una versión modernizada de la computadora fotónica, capaz de procesar flujos de video cientos de veces más rápido que las redes neuronales digitales tradicionales. El dispositivo, que funciona según los principios del procesamiento óptico analógico de datos, mostró un aumento del 50% en la eficiencia energética y un aumento del 1% en la precisión del reconocimiento.
El punto aquí, por supuesto, no es ahorrar electricidad, sino la eficiencia de los cálculos, este parámetro es uno de los clave para los dispositivos informáticos. Además, la cantidad de errores ha disminuido, la precisión del reconocimiento ha aumentado en aproximadamente un 1%. Al aplicar la entrada de fase, eliminamos algunos elementos de diseño asociados con el procesamiento de la intensidad de la señal óptica. El diseño se ha vuelto más simple, por lo tanto, hay menos posibles fuentes de errores en los cálculos. Dado que ya estamos muy cerca del 100%, cada nuevo paso para aumentar la precisión es una tarea muy difícil, en este nivel un aumento del 1% es un indicador muy significativo.
El cambio clave en la nueva versión fue la transición de la entrada de amplitud a la entrada de fase de la señal óptica. Como explicó el profesor Román Skidanov, esto simplificó el diseño y redujo la cantidad de errores en los cálculos.
Resultó que no es peor que la amplitud tradicional, e incluso mucho mejor para una serie de tareas.
Con la entrada de fase, en el dispositivo informático se produce la modulación de fase de la onda electromagnética, que transporta la imagen del objeto estudiado. Esto significa que la información sobre la imagen no está codificada por la intensidad de la luz, sino por la fase de la onda. Esto es similar a los diferentes tipos de modulación en la radiodifusión: la modulación de amplitud se utiliza en las ondas medias y largas, y la modulación de frecuencia se utiliza en la banda de FM.
La red neuronal, que funciona con una computadora fotónica, es capaz de analizar en tiempo real el flujo de video que ingresa al sistema. Gracias a la alta velocidad de procesamiento de datos, comparable a la velocidad de los dispositivos de entrada-salida, puede reconocer y encontrar rápidamente objetos e imágenes en el flujo de video que deben detectarse. Además de analizar video de una cámara normal, el desarrollo también puede procesar rápidamente los datos obtenidos con la ayuda de hiperespectrómetros. Estos dispositivos permiten ver la realidad en una visualización espectral multicanal y detectar objetos que no son visibles para los medios de observación convencionales.
Actualmente, la universidad está trabajando activamente en la creación de un prototipo de computadora fotónica. Este prototipo se creará sobre la base de un modelo experimental y, según los desarrolladores, se convertirá en un producto casi de preproducción. El desarrollo se presentó en el parque tecnológico "Sarov" durante la visita del Presidente del Gobierno de la Federación Rusa. El proyecto se está implementando con el apoyo del NCFM, el Ministerio de Ciencia y Educación Superior y Rosatom.
Los sistemas informáticos ópticos que funcionan con tecnologías analógicas tienen una serie de ventajas, además de la alta velocidad de procesamiento y el amplio rango de frecuencias. Están completamente protegidos contra interferencias electromagnéticas, consumen poca energía y permiten procesar datos en paralelo.
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