Физики из Tsinghua University (КНР) представила полностью прямой метод машинного обучения для оптических нейросетей. Этот метод, названный обучением в полностью прямом режиме (FFM), был успешно протестирован экспериментально, продемонстрировав результаты, сопоставимые с лучшими современными моделями, сообщает портал Nature.
Оптические нейросети обещают революционизировать машинное обучение, обеспечивая высокую скорость и энергоэффективность. Однако до недавнего времени методы их обучения ограничивались моделированием на цифровых компьютерах, что накладывало значительные ограничения на их эффективность.
Новый метод FFM устраняет эти ограничения, позволяя обучать нейросети напрямую на физической оптической системе. Это означает, что большинство вычислительных операций, требуемых для обучения, выполняются параллельно и непосредственно в оптической системе, без необходимости использования традиционных цифровых компьютеров.
Эксперименты показали, что оптические системы, обученные с использованием метода FFM, достигают точности, эквивалентной идеальным моделям, даже для сложных сетей с миллионами параметров. Этот метод поддерживает оптическую фокусировку через рассеивающие среды с высоким разрешением, позволяет отображать скрытые объекты с частотой более тысячи кадров в секунду и выполняет обработку данных при минимальной интенсивности света, что делает его невероятно энергоэффективным.
Кроме того, обучение FFM может автоматически находить так называемые неэрмитовы исключительные точки — сложные математические объекты, которые ранее было трудно обнаружить без аналитических моделей.
