Сегодня 10 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Китайцы учат роботов «думать» со скоростью света — кремниевая фотоника набирает обороты

Учёные из Университета Сидянь (Xidian University) разработали фотонную нейроморфную вычислительную систему, которая впервые позволяет выполнять обучение с подкреплением полностью на основе света (фотонов), без перевода сигналов в импульсы тока для выполнения ключевых операций. До этого в массе фотонные спайковые нейронные сети могли совершать только линейные вычисления, но новая разработка ворвалась в сферу нелинейных преобразований и это изменит многое.

 Источник изображения: Xidian University

Источник изображения: Xidian University

Перевод сигналов из состояния фотонов в поток электронов и обратно — это дополнительные потери как энергии, так и времени (задержки). Для функционирования робототехники в режиме реального времени такие потери чреваты быстрым выходом из строя и даже авариями. Поэтому стремление разработчиков создать универсальные фотонные чипы для сложных вычислений и обучения роботов и автопилотов — это один из ключевых путей для безопасного сосуществования робототехники с людьми и среди людей.

Созданный учёными двухчиповый оптический прототип решает три основные проблемы: отсутствие ранее крупномасштабных массивов нелинейных фотонных спайковых нейронов с низким порогом срабатывания (теперь такие массивы есть, и порог срабатывания очень низкий, что позволяет создавать намного более плотные массивы нейронов, чем раньше); невозможность создания полностью программируемых чипов спайковых сетей (они были «жёсткими» — запрограммированными аппаратно) и, как итог, отсутствие возможности аппаратной реализации фотонного обучения с подкреплением, что успешно преодолено учёной группой.

Первая предложенная исследователями система, о которой они рассказали в свежем выпуске журнала «Оптика» (Optica), состоит из 16-канального фотонного нейроморфного чипа с 272 обучаемыми параметрами (на основе матрицы 16 × 16 интерферометров Маха — Зендера) и чипа с массивом лазеров с обратной связью и насыщаемым поглотителем для низкого порога нелинейной активации спайков. Как положено, также разработан аппаратно-программный фреймворк: модель сначала обучается в программном пакете, затем на чипах, а потом дообучается с учётом особенностей аппаратной реализации.

Тестирование проводилось на классических задачах: CartPole (балансировка шеста на тележке) и Pendulum (раскачивание маятника из висячего положения в вертикальное с его последующей стабилизацией в таком положении). Аппаратные результаты показали минимальное падение точности — всего 1,5 % для CartPole и 2 % для Pendulum по сравнению с чисто программной моделью; на CartPole достигнута идеальная производительность, на более сложной задаче Pendulum — хорошая.

Производительность впечатляет: энергоэффективность линейных вычислений достигла 1,39 TOPS/Вт при плотности 0,13 TOPS/мм², нелинейных — 987,65 GOPS/Вт и 533,33 GOPS/мм²; задержка вычислений на чипе — всего 320 пикосекунд. Эти показатели выводят оптическую систему в класс GPU по энергоэффективности (1 TOPS/Вт) и плотности вычислений (0,1–0,5 TOPS/мм²), но с преимуществом полной оптической обработки, исключающей потери на конвертацию сигналов. Система демонстрирует быстрое обучение посредством серии проб и ошибок в реальном времени.

Разработка открывает перспективы для автономного вождения, встроенного в роботы интеллекта и периферийных вычислений, где требуется сверхнизкая задержка и минимальное энергопотребление. В будущем авторы планируют масштабировать систему до 128-канального чипа для более сложных задач, таких как нейроморфная автономная навигация, и создать компактные гибридно-интегрированные фотонные нейроморфные чипы. Это один из важных шагов к энергоэффективному ИИ, работающему на импульсах света.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про технологии и рынок it

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Хакеры вооружились Word и Excel — документы Office используются в 26 % случаев доставки вредоносов 56 мин.
Серийный охотник за уязвимостями раскрыл очередную опасную дыру в безопасности Microsoft Windows 2 ч.
Ikea выпустила для The Elder Scrolls V: Skyrim мод с новым компаньоном — разумным шкафом Kallax Storageborn 3 ч.
PlayStation решила отменить амбициозный шпионский боевик Physint от Кодзимы, но Xbox спасла игру 4 ч.
Вышедшие из-под контроля OpenAI ИИ-агенты использовали более 10 сайтов для несанкционированной переписки 4 ч.
В Windows 11 наконец-то появится автоматическое переключение тёмной и светлой тем 6 ч.
«Группа Астра» анонсировала доверенную ИИ-среду для бизнеса 12 ч.
Галактические альянсы, космические базы и полёты к Солнцу: для No Man’s Sky вышло масштабное обновление Cosmos 14 ч.
ИИ написал опасного червя для взлома WeChat 14 ч.
Apple объявила дату выхода iOS 27 для всех совместимых iPhone 14 ч.
Besxar заручилась поддержкой SpaceX для строительства орбитальных полупроводниковых заводов 26 мин.
Раскрыты российские цены смарт-часов Apple Watch Series 12 и Ultra 4, а также наушников AirPods 5 44 мин.
JD Cloud и Moore Threads совместно создадут кластер из 100 тыс. китайских ИИ-ускорителей 46 мин.
Репортаж со стенда Ninkear на IFA 2026: мощный ноутбук U9 Pro, Windows-трансформеры S13 и россыпь мини-ПК 54 мин.
TSMC ускорила переход на 1,4 нм — массовый выпуск чипов начнётся уже в 2027 году 60 мин.
Selectel проведёт юбилейную флагманскую конференцию Selectel ТехноДень 2026 в Москве 2 ч.
Samsung на заметку: iPhone Duo получит поддержку стилуса в отличие от последних Galaxy Fold 2 ч.
TSMC забрала 72,5 % рынка, а SMIC наступает на пятки Samsung — ИИ разогнал контрактное производство чипов 2 ч.
ИИ-бум кормит: августовская выручка TSMC взлетела на 53,3 % до $16,3 млрд 2 ч.
Репортаж со стенда MOVA (Trouver) на IFA 2026: роботы-пылесосы, роботы-газонокосилки и новые устройства для дома 3 ч.