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A Simple Optical Convolution Strategy Based on Versatile Adjustable Optical Convolution Kernel for All-Optical Convolution Computing
DOI:10.1002/adma.202420534.png)
摘要
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卷积神经网络(CNN)是目前最重要的人工神经网络之一。然而,随着人工智能任务需求的增长,传统CNN硬件架构面临着能耗和处理时间的显著增加。本文提出了一种新颖的光学卷积计算策略,利用连续可调的光致发光器件(CA-PLD)作为光学卷积核,实现了并行、全光卷积计算,并极大地简化了传统卷积过程。在紫外光照下,CA-PLD由于电荷俘获和保持效应,表现出可见光长余辉发射特性。这允许实现连续可调的光学权重,从而促进任意卷积运算。在此基础上,通过使用具有不同权重组合的CA-PLD阵列,成功演示了并行且高效的乘累加运算。此外,空间可变换的CA-PLD单元支持空洞卷积的应用。在包含20个类别的语义分割任务中,CA-PLD单元实现了更高的交并比(IoU)值和准确率。因此,本文提出的权重可调且空间可变换的CA-PLD在未来的智能光学计算系统以及非冯·诺依曼架构的光学实现中具有应用前景。
Keyword:
All-optical convolution computing
long-afterglow emission
non-von Neumann architecture
photoluminescent device
期刊
IF:
26.8
论文数:
3.5W
被引数:
52.9W
机构
引用论文
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