Gentse universiteit bouwt neuraal netwerk in fotonische chip

De Universiteit Gent beschrijft in Nature Comminucations hoe een passieve optische chip ingezet kan worden voor energiezuinige en snelle neurale-netwerktoepassingen. Een fotonische chip met zestien knooppunten kan bijvoorbeeld 5-bits headers van informatiepakketjes verwerken met een snelheid van 12,5 Gb/s. Ook kan dezelfde opstelling gebruikt worden voor booleaanse logica en basale spraakherkenning.

De Vlamingen grepen daarvoor terug op reservoir computing, een variant binnen de neurale netwerken waarbij de verbindingen tussen de knooppunten statisch zijn. De output is gebaseerd op een lineaire combinatie van verschillende knooppunten op een bepaalde moment; de training bestaat niet uit het aanpassen van de gewichten van de verbindingen, maar uit het bepalen van het gewicht van elk knooppunt in de eindbepaling.

Dankzij dit principe konden de Vlamingen een statische optische chip gebruiken. De zestien knooppunten bestaan uit passieve optische splitters en combiners. Tussen aanliggende knooppunten is een 2 cm lange waveguide aangebracht, waarin licht 280 picoseconde onderweg is. Het netwerk zelf is weliswaar lineair, maar de Vlamingen gebruiken het gedrag van de fotodetectoren als bron van niet-lineariteit.