Science Daily: в США создали "микроволновый мозг" для ускорения передачи данных

Инженеры Корнелльского университета представили чип, получивший название "микроволновой мозг", который использует аналоговую физику сверхвысоких частот для выполнения вычислений в реальном времени, обходя ограничения традиционных цифровых систем и значительно ускоряя передачу данных. Об этом сообщает издание Science Daily.

Разработка представляет собой нейронную сеть, спроектированную по принципу работы человеческого мозга. Она использует взаимосвязанные моды, генерируемые в настраиваемых волноводах, что позволяет устройству распознавать закономерности и обучаться на основе входящей информации. В отличие от традиционных нейросетей, опирающихся на цифровые операции и пошаговые инструкции, новая система применяет аналоговое, нелинейное поведение в микроволновом режиме. Это обеспечивает обработку потоков данных со скоростью в десятки гигагерц, что значительно превосходит возможности большинства цифровых аналогов.

Чип способен выполнять как низкоуровневые логические операции, так и сложные задачи, включая идентификацию битовых последовательностей или подсчет двоичных значений в высокоскоростных потоках данных. При классификации типов беспроводных сигналов он продемонстрировал точность в 88%, сопоставимую с показателями цифровых нейросетей, но при этом значительно превосходит их по энергоэффективности и компактности.

Ведущий автор исследования Баль Говинд отметил, что вероятностный подход, реализованный в разработке, позволяет поддерживать высокую точность как при простых, так и при сложных вычислениях, избегая при этом увеличения сложности схем, энергопотребления и необходимости коррекции ошибок, характерных для традиционных цифровых систем.

Исключительная чувствительность чипа к входным данным, по мнению исследователей, делает его идеальным решением для аппаратных систем безопасности, например, для обнаружения аномалий в беспроводной связи в различных диапазонах микроволновых частот.

Хотя "микроволновой мозг" пока находится на этапе испытаний, ученые уверены в возможности масштабировать его архитектуру. В планах – повышение точности устройства и его интеграция в существующие микроволновые и цифровые платформы обработки данных.