Roadmap on material-function mapping for photonic-electronic hybrid neural networks

互连性 光子学 人工神经网络 节点(物理) 计算机科学 感知器 电子工程 数码产品 激活函数 冯·诺依曼建筑 材料科学 人工智能 电气工程 工程类 光电子学 结构工程 操作系统
作者
Mario Miscuglio,Gina C. Adam,Duygu Kuzum,Volker J. Sorger
出处
期刊:APL Materials [American Institute of Physics]
卷期号:7 (10) 被引量:55
标识
DOI:10.1063/1.5109689
摘要

The state-of-the-art hardware in artificial neural networks is still affected by the same capacitive challenges known from electronic integrated circuits. Unlike other emerging electronic technologies, photonics provides low-delay interconnectivity suitable for node-distributed non-von Neumann architectures, relying on dense node-to-node communication. Here, we provide a roadmap to pave the way for emerging hybridized photonic-electronic neural networks by taking a detailed look into a single node perceptron. We discuss how it can be realized in hybrid photonic-electronic heterogeneous technologies. Furthermore, we assess that electro-optic devices based on phase change or strong carrier dispersive effects could provide a viable path for both the perceptron “weights” and the nonlinear activation function in trained neural networks, while simultaneously being foundry process-near materials. This study also assesses the advantages of using nonlinear optical materials as efficient and instantaneous activation functions. We finally identify several challenges that, if solved, could accelerate the adoption of such heterogeneous integration strategies of emerging memory materials into integrated photonics platforms for near real-time responsive neural networks.

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
刚刚
xiaobuding完成签到,获得积分10
刚刚
大大完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
YangHuilin完成签到 ,获得积分10
3秒前
cccs完成签到 ,获得积分10
3秒前
largpark完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
灵巧的青寒完成签到,获得积分10
6秒前
HCLonely完成签到,获得积分0
7秒前
香风智乃完成签到 ,获得积分10
7秒前
FCL发布了新的文献求助10
8秒前
木木完成签到,获得积分10
9秒前
kankj发布了新的文献求助10
9秒前
wood发布了新的文献求助10
9秒前
包子凯越完成签到,获得积分10
10秒前
Yian完成签到 ,获得积分10
10秒前
shouyu29应助Jett22222采纳,获得10
11秒前
12秒前
CandyJump完成签到,获得积分10
12秒前
深情安青应助如意道天采纳,获得10
13秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
ale应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
ale应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
重要冰烟完成签到,获得积分10
18秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得30
18秒前
Drose完成签到,获得积分10
19秒前
ccx完成签到,获得积分10
21秒前
LYB完成签到 ,获得积分10
23秒前
v0id应助浅帅采纳,获得10
25秒前
晨雾锁阳完成签到 ,获得积分10
25秒前
27秒前
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
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
Handbook on Communication and Culture 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7490942
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9082668
关于积分的说明 19369411
捐赠科研通 7103730
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249171
关于科研通互助平台的介绍 2418732
邀请新用户注册赠送积分活动 2234687