Experimentally realized in situ backpropagation for deep learning in photonic neural networks

反向传播 人工神经网络 光子学 MNIST数据库 计算机科学 人工智能 深度学习 电子工程 可扩展性 算法 材料科学 光电子学 工程类 数据库
作者
Sunil Pai,Zhanghao Sun,Tyler W. Hughes,Tae‐Won Park,Ben Bartlett,Ian A. D. Williamson,Momchil Minkov,Maziyar Milanizadeh,Nathnael Abebe,Francesco Morichetti,Andrea Melloni,Shanhui Fan,Olav Solgaard,David A. B. Miller
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:380 (6643): 398-404 被引量:320
标识
DOI:10.1126/science.ade8450
摘要

Integrated photonic neural networks provide a promising platform for energy-efficient, high-throughput machine learning with extensive scientific and commercial applications. Photonic neural networks efficiently transform optically encoded inputs using Mach-Zehnder interferometer mesh networks interleaved with nonlinearities. We experimentally trained a three-layer, four-port silicon photonic neural network with programmable phase shifters and optical power monitoring to solve classification tasks using "in situ backpropagation," a photonic analog of the most popular method to train conventional neural networks. We measured backpropagated gradients for phase-shifter voltages by interfering forward- and backward-propagating light and simulated in situ backpropagation for 64-port photonic neural networks trained on MNIST image recognition given errors. All experiments performed comparably to digital simulations ([Formula: see text]94% test accuracy), and energy scaling analysis indicated a route to scalable machine learning.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
gbbcq完成签到,获得积分10
1秒前
curtainai完成签到,获得积分0
1秒前
Chen发布了新的文献求助10
2秒前
刘朔发布了新的文献求助10
3秒前
田様应助赫鲁晓楠采纳,获得10
3秒前
凌慕发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
LJC完成签到,获得积分10
5秒前
111111111发布了新的文献求助10
5秒前
古月发布了新的文献求助10
5秒前
沟通亿心发布了新的文献求助10
5秒前
Xiaoab完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
星辰大海应助LC采纳,获得10
7秒前
7秒前
phospho完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
由清涟完成签到,获得积分10
9秒前
AX完成签到,获得积分10
10秒前
dan发布了新的文献求助10
11秒前
小刘发布了新的文献求助20
11秒前
上官若男应助Chen采纳,获得10
11秒前
二开完成签到 ,获得积分10
12秒前
oqura发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
睡觉大王发布了新的文献求助10
13秒前
CScs25发布了新的文献求助10
14秒前
NexusExplorer应助狒狒采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
哦豁发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
早睡早起发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Perfectionism in School 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7727714
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9280203
关于积分的说明 20136430
捐赠科研通 7305346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3302562
关于科研通互助平台的介绍 2455803
邀请新用户注册赠送积分活动 2310718