Low-power multimode-fiber projector outperforms shallow-neural-network classifiers

多模光纤 投影机 功率(物理) 纤维 计算机科学 人工神经网络 人工智能 物理 光纤 材料科学 电信 量子力学 复合材料
作者
Daniele Ancora,Matteo Negri,Antonio Gianfrate,D. Trypogeorgos,Lorenzo Dominici,D. Sanvitto,Federico Ricci‐Tersenghi,Luca Leuzzi
出处
期刊:Physical review applied [American Physical Society]
卷期号:21 (6)
标识
DOI:10.1103/physrevapplied.21.064027
摘要

In the domain of disordered photonics, the characterization of optically opaque materials for light manipulation and imaging is a primary aim. Among various complex devices, multimode optical fibers stand out as cost-effective and easy-to-handle tools, making them attractive for several tasks. In this context, we use these fibers as random hardware projectors, transforming an input dataset into a higher-dimensional speckled image set. The goal of our study is to demonstrate that using such randomized data for classification by training a single logistic regression layer improves accuracy compared to training on direct raw images. Interestingly, we found that the classification accuracy achieved is higher than that obtained with the standard transmission-matrix model, a widely accepted tool for describing light transmission through disordered devices. We conjecture that this improved performance could be due to the hardware classifier operating in a flatter region of the loss landscape when trained on fiber data, which aligns with the current theory of deep neural networks. These findings suggest that the class of random projections operated by multimode fibers generalize better to previously unseen data, positioning them as promising tools for optically assisted neural networks. With this study, we seek to contribute to advancing the knowledge and practical utilization of these versatile instruments, which may play a significant role in shaping the future of neuromorphic machine learning.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
solution完成签到,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
LJ_2完成签到 ,获得积分10
7秒前
乾乾完成签到,获得积分10
9秒前
Axs完成签到,获得积分10
10秒前
13秒前
Beyond095完成签到 ,获得积分10
15秒前
Kkkk完成签到 ,获得积分10
15秒前
ppapp完成签到 ,获得积分10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
zjh完成签到 ,获得积分10
20秒前
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
pengyh8完成签到 ,获得积分10
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
32秒前
泥嚎完成签到,获得积分10
34秒前
652183758完成签到 ,获得积分10
38秒前
香蕉新儿完成签到,获得积分10
38秒前
41秒前
41秒前
41秒前
41秒前
安鹏应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
41秒前
41秒前
41秒前
安鹏应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
41秒前
44秒前
科研通AI6.1应助小晴天采纳,获得80
47秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
50秒前
52秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
56秒前
59秒前
1分钟前
小晴天发布了新的文献求助80
1分钟前
鸭鸭完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
kingfly2010完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
从k到英国情人 1700
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5773288
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5609323
关于积分的说明 15430767
捐赠科研通 4905836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2639845
邀请新用户注册赠送积分活动 1587745
关于科研通互助平台的介绍 1542740