Lichtgebaseerde chip geïnsprireerd door menselijk brein

In een recente publicatie in Nature Communications rapporteren onderzoekers van de Universiteit Gent over een nieuwe techniek om aan optische informatieverwerking te doen op een chip, gebruik makend van technieken geïnspireerd door de manier waarop ons brein werkt.

Licht als informatiedrager

Hoewel neurale netwerken reeds in het verleden gebruikt zijn om patroonherkenningsproblemen op te lossen zoals spraak- en beeldherkenning, was dat meestal in software op een traditionele computer. Wat UGent-onderzoekers gedaan hebben is een klein dergelijke neuraal netwerk (16 knooppunten) gefabriceerd in hardware, gebruik makend van een silicon photonics chip. Een dergelijke chip wordt gemaakt met dezelfde technologie als traditionele computerchips, maar gebruikt licht in plaats van elektriciteit als de informatiedrager. Deze aanpak heeft veel voordelen, o.m. naar potentieel voor hoge snelheid en laag vermogenverbruik.

De wetenschappers hebben experimenteel aangetoond dat eenzelfde chip gebruikt kan worden voor een diverse waaier van taken, zoals berekeningen met geheugen op een bitstroom en zgn. ‘header recognition’ (relevant in telecomnetwerken: de header is een adres die aangeeft naar waar de gegevens verstuurd moeten worden). Bovendien hebben simulaties aangetoond dat dezelfde chip een beperkte vorm van spraakherkenning kan uitvoeren, nl. het herkennen van indivivuele gesproken cijfers (‘een’, ‘twee’, ...).

Dit onderzoek gebeurde in een samenwerking tussen leden van de Photonics Research Group van de vakgroep Informatietechnologie (P. Bienstman) en het Reservoir Lab van de vakgroep Electronica en Informatiesystemen  (J. Dambre, B. Schrauwen). Het werd gefinancierd door de European Research Council (ERC) via de Starting Grant NaResCo en door het Belgische IAP programma via het Photonics@BE netwerk.

Bron: UGent persberichten
Video: kanaalZ