UCLA tədqiqatçıları diffraktiv optik prosessorlar üçün qeyri-xətti məlumat kodlaşdırma strategiyalarının dərin təhlilini apararaq, onların performansı və faydalılığı haqqında yeni anlayışlar təqdim ediblər. Onların “Light: Science & Applications” jurnalında dərc olunmuş araşdırması , vizual materialın optik emalı zamanı üstünlükləri və məhdudiyyətlərinə işıq salaraq, verilənlərin təkrarlanmasına əsaslanan qeyri-xətti məlumat kodlaşdırma metodlarının icrası ilə mərhələ kodlamasını əhatə edən, həyata keçirilməsi daha sadə olan qeyri-xətti kodlaşdırma strategiyalarını müqayisə edib. məlumat.

Xətti materiallardan istifadə etməklə qurulmuş diffraktiv optik prosessorlar strukturlaşdırılmış səthlərdən istifadə edərək işığın manipulyasiyası yolu ilə hesablama tapşırıqlarını yerinə yetirirlər. Optik məlumatın qeyri-xətti kodlaşdırılması bu prosessorların performansını artıraraq onlara təsvirin təsnifatı, kəmiyyət fazasının təsviri və şifrələmə kimi mürəkkəb tapşırıqları daha yaxşı idarə etməyə imkan verir.

Professor Aydoğan Özcanın rəhbərlik etdiyi UCLA tədqiqat qrupu, statistik nəticəni qiymətləndirmək üçün müxtəlif verilənlər bazalarından istifadə edərək müxtəlif qeyri-xətti kodlaşdırma strategiyalarını qiymətləndirdi. Onların tapıntıları göstərdi ki, məlumatların diffraktiv həcmdə təkrarlanması nəticə çıxarma dəqiqliyini artırmaqla yanaşı, diffraksiyalı optik prosessorların universal xətti çevrilmə qabiliyyətini pozur.

Nəticədə, verilənlərin təkrarlanmasına əsaslanan difraksiya blokları rəqəmsal neyron şəbəkələrində geniş istifadə olunan tam əlaqəli və ya konvolyusiya qatlarının optik analoqu kimi xidmət edə bilməz. Daha ümumi olaraq, verilənlərin təkrarına əsaslanan difraksiya prosessorları bəzi neyron şəbəkə arxitekturalarında istifadə olunan dinamik konvolyusiya nüvəsi konsepsiyasının sadələşdirilmiş optik analoqu kimi qəbul edilə bilər. Fərqli xüsusiyyətlərinə baxmayaraq, diffraktiv optik prosessor daxilində məlumatların təkrarlanması arxitekturası hələ də nəticə çıxarmaq üçün effektivdir və səs-küyə davamlılıq baxımından üstünlüklər təklif edir.

Alternativ olaraq, verilənlərin təkrarı olmadan daxil edilmiş məlumatların faza kodlaşdırılması statistik cəhətdən müqayisə oluna bilən nəticə dəqiqliyi ilə həyata keçirilməsi daha sadə qeyri-xətti kodlaşdırma strategiyasını təklif edir. Məkan işıq modulatorları və ya yalnız faza obyektləri vasitəsilə birbaşa olaraq həyata keçirilən faza kodlaşdırması sadəliyi və effektivliyi sayəsində praktiki alternativdir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=2996406042&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1721803682&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-07-nonlinear-encoding-diffractive-optical-processors.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90L0EpQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNi4wLjY0NzguMTgzIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiXV0sMF0.&dt=1721801878827&bpp=15&bdt=898&idt=132&shv=r20240722&mjsv=m202407180101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D4affe4131dd5dd5c%3AT%3D1721801852%3ART%3D1721803408%3AS%3DALNI_MbUC-Ae2mgUQk_YcX7zH0MS_3PKkA&eo_id_str=ID%3D88459bb7dce951d5%3AT%3D1721801852%3ART%3D1721803408%3AS%3DAA-AfjbtvqJSL4Gv5AGhtgiPqyom&prev_fmts=0x0%2C1423x739&nras=2&correlator=3018063943583&frm=20&pv=1&ga_vid=994546572.1721801825&ga_sid=1721801879&ga_hid=357032441&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=900&u_w=1440&u_ah=860&u_aw=1440&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=347&ady=2645&biw=1423&bih=739&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759842%2C44795921%2C95334528%2C95334829%2C95336914%2C95337026%2C95337868%2C95338246%2C95336521%2C95331953%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=836537920945713&tmod=370222706&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C739&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV80IiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Bundan əlavə, verilənlərin təkrarı olmayan difraksiya prosessorları vizual məlumatların təkrarlanması üçün tələb olunan rəqəmsal sistem vasitəsilə daxil edilmiş məlumatların əvvəlcədən işlənməsinə ehtiyac duymur. Buna görə də, vizual məlumatların təkrarlanması baş verməzdən əvvəl rəqəmsal fazanın bərpası və ilkin emal ehtiyacı səbəbindən məlumatların təkrarlanması, xüsusən də yalnız faza daxil olan obyektlər üçün çox vaxt apara bilər .

Tədqiqat qrupunun tapıntıları xətti materiala əsaslanan diffraktiv optik sistemlər və qeyri-xətti məlumat kodlaşdırma strategiyaları arasında təkan-çəkmə əlaqəsi haqqında dəyərli fikirlər təqdim edir. Bu nəticələr optik rabitə, müşahidə və hesablama görüntüləri daxil olmaqla geniş tətbiqlər üçün potensiala malikdir.

Qeyri-xətti kodlaşdırma strategiyaları vasitəsilə nəticə çıxarma dəqiqliyini artırmaq bacarığı müxtəlif sahələrdə optik prosessorların işini yaxşılaşdıra bilər və bu, daha təkmil və səmərəli vizual məlumatların emalı sistemlərinə gətirib çıxara bilər.

Bu məqalənin müəllifləri arasında UCLA Elektrik və Kompüter Mühəndisliyi Departamentinə bağlı olan Yuhang Li, Jingxi Li və Aydoğan Özcan da var. Professor Özcan eyni zamanda Kaliforniya NanoSistemlər İnstitutunun (CNSI) direktor müavini vəzifəsində çalışır.

Daha çox məlumat: Yuhang Li və digərləri, Xətti optik materiallardan istifadə edərək diffraktiv məlumatların işlənməsində qeyri-xətti kodlaşdırma, İşıq: Elm və Tətbiqlər (2024). DOI: 10.1038/s41377-024-01529-8

Jurnal məlumatı: İşıq: Elm və Tətbiqlər 

UCLA Technology Advancement Mühəndislik İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir