上海科技大学 信用:CC0公共领域 如今，机器学习渗透到日常生活中，每天有数百万用户通过面部识别解锁手机，或者在机场和火车站通过人工智能支持的自动安全检查
由于传感器收集光学信息并将其输入计算机的神经网络，这些任务是可能的
中国科学家展示了一种新的纳米级人工智能光路，该光路经过训练，可以以光速执行无动力全光推理，从而获得增强的认证解决方案
该系统将智能光学设备与成像传感器相结合，可以轻松执行复杂的功能，神经密度相当于人脑的1/400，计算能力比电子处理器高10个数量级
想象一下，让日常设备中的传感器在没有计算机的情况下执行人工智能功能——就像给它们戴上眼镜一样简单
由中国工程院院士闵谷教授领导的上海科技大学研究团队开发的集成全息感知机可以实现这一目标
将来，它的神经密度预计是人脑的10倍
它是如何工作的 传统上，视觉信息被转换成电子信息，然后由耗能的硬件进行处理
顾教授的团队开发的技术跳过了这一翻译步骤，直接处理光学信息，无需使用任何电源
该论文的第一作者、古教授团队的主要成员艾琳娜·戈伊(Elena Goi)表示，先进的纳米加工技术使光学信息的处理成为可能
“通过采用高精度三维纳米制造技术，我们能够将人工智能光学元件添加到行业标准成像传感器中
这相当于在成像传感器上安装定制的、针对特定任务的智能眼镜，该传感器甚至在检测到光学信息之前就对其进行处理
" 影响 使用最先进的激光三维纳米打印技术，研究人员制造了每平方厘米神经元密度超过5亿个的光学感知器
这些智能光学元件的纳米级特征尺寸将纳米打印解密器的计算能力的上限推至40×1018次浮点运算(每秒1018次浮点运算)，与集成光子硬件相比，每秒运算量增加了五个数量级
戈伊说，通过直接在互补金属氧化物半导体成像芯片上印刷感知器，有可能实现人工智能光学电路，这不仅优于目前的光学方法，而且显示出在安全检查、医疗诊断、自动驾驶、卫星图像处理等广泛领域的应用潜力
顾教授表示，这项技术将使一个全新的节能、支持人工智能的边缘设备家族能够处理光学信息
这对于能耗非常关键或数据连接有限的应用尤其重要，例如偏远地区的智能传感设备或用于长期部署的智能传感器
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