中国科学院高精度光计算研究取得进展

来源：环球网 【环球网科技综合报道】1月11日消息，据《先进光子学》（Advanced Photonics）报道，在人工智能神 经网络高速发展的背景下，大规模的矩阵运算与频繁的数据迭代给传统电子处理器带来了巨大压力。光 电混合计算通过光学处理与电学处理的协同集成，展现出显著的计算性能，然而实际应用受限于训练与 推理环节分离、离线权重更新等问题，造成信息熵劣化、计算精度下降，导致推理准确度低。 中国科学院半导体研究所提出了一种基于相位像素阵列的可编程光学处理单元（OPU），并结合李雅普 诺夫稳定性理论实现了对OPU的灵活编程。在此基础上，团队构建了一种端到端闭环光电混合计算架构 （ECA），通过硬件—算法协同设计，实现了训练与推理的全流程闭环优化，有效补偿了信息熵损失， 打破了光计算中计算精度与准确度之间的强耦合关系。 该架构通过噪声自学习机制，实现了光学与电学参数联合优化与自适应计算精度补偿。实验结果表明， 采用4-bit的OPU时，ECA在MNIST手写数字识别任务（计算机视觉领域的经典任务）上的推理准确率达 到90.8%，接近8-bit传统计算架构（TCA）的理论极限（90.9%），这表明光计算系统在低硬 ...