Устройство, которое считает почти со скоростью света — и вот как ему это удаётся

Как сократить число ошибок в вычислениях, упростить конструкцию и при этом повысить точность? Ученым Самарского университета имени Королева это удалось — они представили обновлённую версию фотонного вычислителя, способного распознавать изображения почти мгновенно.

Что нового

Усовершенствованная фотонная вычислительная система получила не только более высокую точность, но и улучшенную энергоэффективность — примерно на 50%. Это стало возможным благодаря замене амплитудного ввода оптического сигнала на фазовый.

"Применив фазовый ввод, мы убрали некоторые элементы конструкции, связанные с обработкой интенсивности сигнала. Система стала проще и надёжнее", — объясняет профессор кафедры технической кибернетики Роман Скиданов.

Фазовая модуляция позволяет передавать информацию не через интенсивность света, а через фазу волны, что заметно снижает уровень ошибок и повышает стабильность распознавания.

Быстрее нейросетей

Фотонный вычислитель, созданный ещё в 2023 году, уже тогда мог обрабатывать видеопоток в сотни раз быстрее классических цифровых нейросетей.

Секрет — в способности анализировать гиперспектральные данные, где каждый пиксель представляет собой спектр, позволяющий "видеть" больше, чем человеческий глаз или обычные камеры.

Система уверенно распознаёт и классифицирует объекты с точностью до 98% — и делает это практически в реальном времени.

Технология будущего уже здесь

Устройство активно демонстрируется на высоком уровне. Модернизированная версия фотонного вычислителя была представлена на территории технопарка "Саров" в присутствии председателя правительства России Михаила Мишустина и других высокопоставленных гостей.

Проект ведётся в рамках программы НЦФМ и финансируется Минобрнауки РФ совместно с госкорпорацией "Росатом".

Уточнения

Фото́ника - дисциплина, занимающаяся фундаментальными и прикладными аспектами работы с оптическими сигналами, а также созданием на их базе устройств различного назначения.