清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Multilayer nonlinear diffraction neural networks with programmable and fast ReLU activation function

非线性系统 人工神经网络 激活函数 计算机科学 延迟(音频) 功率(物理) 电子工程 功能(生物学) 衍射 现场可编程门阵列 非线性光学 低延迟(资本市场) 神经形态工程学 记忆电阻器 微波食品加热 光电子学 无线电频率 网络体系结构 材料科学 建筑 非线性光学 计算机体系结构
作者
Yu Ning,Qian Ma,Qiang Xiao,Xinxin Gao,Qian Wen Wu,Ze Gu,Rui Li,Long Chen,Jian Wei You,Tie Jun Cui
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 10332-10332 被引量:6
标识
DOI:10.1038/s41467-025-65275-0
摘要

Optical diffractive neural networks are emerging for improving speed and energy efficiency in machine learning. However, the challenges of nonlinear activation functions (e.g., latency issues, high power consumption, and cascading complexity) impede their performance and practical deployment. Here, we propose a programmable multilayer full-space nonlinear neural network operating in the microwave frequency band. Its nonlinear layers are constructed using programmable metasurfaces integrated with RF components, implementing a ReLU-like activation function. The nonlinear architecture achieves a nanosecond-scale delay (17.7 ns), representing orders of magnitude improvement in speed over photoelectric conversion-based nonlinearities. Moreover, the nonlinearity is characterized by exceedingly low thresholds and reconfigurable nonlinear activation functions. The system demonstrates remarkable classification capability in image classification and real-time human posture recognition tasks. Characterized by low latency, high speed, low power consumption, and flexible nonlinear activation, this architecture holds great promise for applications in security screening, medical rehabilitation, human-computer interaction, and numerous other fields. To address the challenge of high-speed nonlinear activation in diffractive neural networks, the authors introduce a programmable, low-power, and fast nonlinear diffractive network that exhibits an activation latency of 17.7 ns, enabling tasks like real-time human posture recognition.
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
Fei完成签到,获得积分10
3秒前
mochalv123完成签到 ,获得积分10
5秒前
Aeeeeeeon完成签到 ,获得积分10
8秒前
舒心的瑾瑜完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.2应助小静采纳,获得10
12秒前
开朗的骁发布了新的文献求助10
18秒前
浚稚完成签到 ,获得积分10
31秒前
jnehu完成签到,获得积分10
32秒前
小二郎应助CLW采纳,获得10
45秒前
52秒前
CLW发布了新的文献求助10
57秒前
1分钟前
丝丢皮的完成签到 ,获得积分10
1分钟前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Wang发布了新的文献求助10
1分钟前
飘逸的安珊完成签到,获得积分10
1分钟前
无辜的行云完成签到 ,获得积分0
1分钟前
小巧的怜晴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
丝丢皮得完成签到 ,获得积分10
1分钟前
姜晓枫完成签到 ,获得积分10
2分钟前
好嘞完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大胆的夜白完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
活泼画板发布了新的文献求助10
2分钟前
Xlinging完成签到 ,获得积分10
2分钟前
tonghau895完成签到 ,获得积分10
2分钟前
星辰大海应助活泼画板采纳,获得10
2分钟前
愉快的惋庭完成签到,获得积分10
3分钟前
淡淡的白羊完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
在水一方应助LXX采纳,获得10
3分钟前
小巧惜蕊完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
钟丽完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
xuan发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
An introduction of AMSTAR-2: a quality assessment instrument of systematic reviews including randomized or non-randomized controlled trials or both 500
An introduction to a measurement tool to assess the methodological quality of systematic reviews/meta-analysis: AMSTAR 500
The formulation methods and steps of umbrella review 500
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 7605505
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9181355
关于积分的说明 19662678
捐赠科研通 7179972
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3269511
关于科研通互助平台的介绍 2433439
邀请新用户注册赠送积分活动 2263619