付星副教授

激光与光子技术研究所

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新型光电生成式神经网络在Nature Communications发表

发布时间:2024-12-06
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    生成式神经网络(Generative Models)近年来成为机器学习和人工智能领域的热点技术,在图像生成、文本生成等科学与艺术领域具有广泛应用,同时重新定义了机器智能的边界。这类模型通过学习数据的统计分布,从中采样随机噪声生成新的信息。然而,目前大多数生成式神经网络依赖数字计算硬件实现,受限于计算效率和能耗问题。



    对此,本工作提出了一种全新的光子衍射生成器(Photonic Diffractive Generator, PDG),以“Photonic diffractive generators through sampling noises from scattering media”为题,发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上。https://doi.org/10.1038/s41467-024-55058-4; https://rdcu.be/d2BsK


    该工作利用散射介质中光的复杂传播形成的散斑图案,作为光电神经网络的噪声源,同时结合衍射光学神经网络对大规模空间模式的高效并行处理,成功实现了图像生成任务中噪声采样与网络计算的光学平台一体化。此外,利用散射介质的记忆效应,通过扫描照射位置,实现了不同类别图像间的平滑过渡