通过发光记忆器实现跨层传输,用于构建具有传输学习能力的超深度神经网络
Zhenjia Chen1,2, Zhenyuan Lin1,2, Ji Yang3
1Institute of Optoelectronic Display, National & Local United Engineering Lab of Flat Panel Display Technology, Fuzhou University, Fuzhou, 350002, China.
Nature communications
|March 2, 2024
概括
这项研究引入了新的硬件神经网络,用于超深度网络的发光记忆器,使人工智能处理速度更快,并提高了像图像识别和恢复等复杂任务的精度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算机工程 计算机工程
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 深度神经网络 (DNN) 是人工智能的基础,但由于深度限制,在硬件中实施具有挑战性.
- 现有的硬件神经网络主要集中在浅层架构上,面临长时间训练和信号干扰等问题.
- 梯度问题 (爆炸/消失) 阻碍了硬件实现中的深度网络的准确性.
研究的目的:
- 为了克服超深神经网络的硬件实现挑战.
- 为了使光学跨层传输的电信息使用新的memristor设备.
- 为边缘AI应用开发高精度,多功能硬件神经网络.
主要方法:
- 利用负紫外线光导发光发射记忆器来实现内在平行.
- 实施硬件和软件的共同设计,用于从电到光的信息传输.
- 拟议的混合超深光电和超分辨率重建神经网络 (54层和135层).
主要成果:
- 实现了光学跨层传输,克服了层次硬件限制.
- 开发了超深层网络 (54层和135层),表现出卓越的性能.
- 启用转移学习,在识别和恢复任务中匹配或超过基于软件的网络.
结论:
- 拟议的战略显示了高精度多功能硬件神经网络的巨大潜力.
- 发光的memristors和跨层设计是推进超深硬件AI的关键.
- 这些进步为更强大的前沿人工智能解决方案铺平了道路.


