具有學(xué)習(xí)和記憶功能的光神經(jīng)芯片

迄今所開(kāi)發(fā)的VLSI芯片，一般不具有既能在學(xué)習(xí)時(shí)可以改變突觸加權(quán)值，又能以邏輯值形式長(zhǎng)時(shí)間記憶被改變的突觸加權(quán)值的功能，這就限制了神經(jīng)芯片學(xué)習(xí)的高速化和裝置的小型化等。利用VSPD可以有效地解決這一間題。例如，若以二維陣列形式配置VSPD/LED集成器件，可以實(shí)現(xiàn)類型A結(jié)構(gòu)的芯片化。當(dāng)光神經(jīng)芯片改變突觸加權(quán)值進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，一邊使LED工作，一邊在VSPD的控制極加上一個(gè)與突觸加權(quán)值的變化量成比例關(guān)系的電壓。若進(jìn)行積和運(yùn)算，可利用神經(jīng)元的狀態(tài)向量驅(qū)動(dòng)LED陣列，那么在輸出端便可以得到光電流。

光照射型神經(jīng)芯片

隨著神經(jīng)芯片的大規(guī)�；�，若對(duì)所有的突觸加權(quán)值進(jìn)行并行控制，則需要的連接數(shù)會(huì)急劇增加。因此開(kāi)發(fā)利用光照射改變突觸加權(quán)值的光連接技術(shù)已勢(shì)在必行.這種光神經(jīng)芯片結(jié)構(gòu)與圖像聯(lián)想存貯器大體相同。當(dāng)向VSPD陣列上均勻照射SLM的透射光時(shí)，在其上便可以光學(xué)寫(xiě)入與SLM的透射率相對(duì)應(yīng)的突觸加權(quán)行列。如果這種光照射型神經(jīng)芯片中有N個(gè)神經(jīng)元，那么其電連接數(shù)至多有2N個(gè)。

未來(lái)研究方向

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究目前已成為現(xiàn)代腦神經(jīng)科學(xué)，數(shù)理科學(xué)，信息科學(xué)和電子科學(xué)等綜合研究領(lǐng)域的共同前沿課題之一。而光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與光神經(jīng)芯片的開(kāi)發(fā)又是實(shí)現(xiàn)光神經(jīng)計(jì)算機(jī)和光信息處理的關(guān)鍵。作為今后光神經(jīng)芯片的研究方向是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制作容易的光學(xué)器件的設(shè)計(jì)，光學(xué)器件的集成制作技術(shù)，具有高密度引線連接能力的大規(guī)模芯片的研制，以及光圖像處理芯片的實(shí)用化等。