“Машинний зір” – галузь робототехніки, що швидко розвивається і об’єднує камери, датчики та алгоритми в систему отримання та аналізу зображень. Сучасні умови вимагають, щоб зібрані дані оброблялися якнайшвидше, а отже, у самому пристрої – у смартфоні, ноутбуці або автомобілі. Для таких граничних обчислень фахівці з Університету Цінхуа (КНР) розробили передовий фотонний чіп, який обробляє, передає і відновлює зображення за наносекунди.
Граничні, або периферійні обчислення скорочують час опрацювання задачі та дають змогу ефективніше використовувати мережу, однак навіть вони відбуваються недостатньо швидко для сучасних завдань на кшталт автономного керування транспортом. Мілісекундні затримки в обміні інформацією між оптикою та електронікою обмежують швидкість процесів аналізу зображень.
Команда вчених з Університету Цінхуа спроектувала чіп з оптичною паралельно-обчислювальною матрицею (optical parallel computational array, OPCA) з матрицею зчитування-обчислення і кільцевими резонаторами. Така конструкція дає змогу фотонному чипу перетворювати оптичне зображення на двовимірну репрезентацію інтенсивності світла, яку можна спрямувати в чип за допомогою масиву мікролінз, повідомляє IE.
Пропускна здатність чипа ORCA – до ста мільярдів пікселів, час відгуку – всього шість наносекунд. Оскільки дані обробляються як світлові сигнали, дослідники пропонують використовувати їх для оптичної нейронної мережі. Вона зможе виконувати завдання з класифікації, які зазвичай вирішуються на периферії.