End-to-end optical backpropagation for training neural networks.

作者
Xianxin Guo,Thomas D. Barrett,Zhiming M. Wang,Alexander I. Lvovsky
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
被引量:6
摘要

Backpropagation through nonlinear neurons is an outstanding challenge to the field of optical neural networks and the major conceptual barrier to all-optical training schemes. Each neuron is required to exhibit a directionally dependent response to propagating optical signals, with the backwards response conditioned on the forward signal, which is highly non-trivial to implement optically. We propose a practical and surprisingly simple solution that uses saturable absorption to provide the network nonlinearity. We find that the backward propagating gradients required to train the network can be approximated in a pump-probe scheme that requires only passive optical elements. Simulations show that, with readily obtainable optical depths, our approach can achieve equivalent performance to state-of-the-art computational networks on image classification benchmarks, even in deep networks with multiple sequential gradient approximations. This scheme is compatible with leading optical neural network proposals and therefore provides a feasible path towards end-to-end optical training.

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
彭于晏的应助被饲料批发采纳,获得10
1秒前
11发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
山河完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
ding的应助被巫雍采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
高文强发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
罗显发发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
smkmfy完成签到,获得积分10
3秒前
大方树叶发布了新的文献求助10
3秒前
小匹夫完成签到 ,获得积分10
3秒前
顺心的老五完成签到,获得积分10
3秒前
mmccc1完成签到,获得积分10
4秒前
哈哈哈哈哈哈完成签到,获得积分10
4秒前
LSH970829发布了新的文献求助10
4秒前
keyantong发布了新的文献求助10
4秒前
beauty_bear完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
开心的碧菡完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
ttttt发布了新的文献求助10
5秒前
等待的凉面完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
飞快的雪枫完成签到,获得积分10
6秒前
DAISHU发布了新的文献求助10
6秒前
所所的应助被陌迩采纳,获得10
6秒前
6秒前
等待云川完成签到,获得积分10
6秒前
for_abSCI完成签到,获得积分10
7秒前
cczka2完成签到,获得积分10
7秒前
芦苇完成签到 ,获得积分10
7秒前
CipherSage的应助被Lucia采纳,获得10
8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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8130999
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9533315
关于积分的说明 21601348
捐赠科研通 7713144
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3418328
关于科研通互助平台的介绍 2543979
邀请新用户注册赠送积分活动 2459666