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 操作系统 结构工程
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
大意的星星完成签到,获得积分10
刚刚
池鱼思故渊完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
小雨完成签到 ,获得积分10
刚刚
meikoo完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
lln90发布了新的文献求助10
1秒前
Febrine0502完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
852应助kkkk采纳,获得10
4秒前
4秒前
结实雪卉完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
Cloris完成签到,获得积分10
5秒前
星辰大海应助跳跃盼波采纳,获得10
5秒前
meddy完成签到,获得积分10
5秒前
Stone完成签到,获得积分10
6秒前
悲凉的莫言完成签到,获得积分20
6秒前
李健的粉丝团团长应助JIE采纳,获得10
6秒前
6秒前
wayneturner发布了新的文献求助10
6秒前
小Z发布了新的文献求助10
6秒前
怕黑的妍完成签到,获得积分10
7秒前
zengli完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
文艺如凡发布了新的文献求助10
7秒前
万能图书馆应助夕荀采纳,获得10
8秒前
fwb发布了新的文献求助10
9秒前
兔兔完成签到,获得积分10
9秒前
韩笑发布了新的文献求助10
9秒前
三月完成签到,获得积分10
9秒前
勤恳马里奥完成签到,获得积分0
9秒前
9秒前
bkagyin应助科研牛马小白采纳,获得10
10秒前
Atopos发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
welt_song完成签到,获得积分10
10秒前
栗荔完成签到 ,获得积分10
10秒前
清秀寇完成签到,获得积分10
11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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
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 5573946
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660289
关于积分的说明 14728668
捐赠科研通 4600067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524676
邀请新用户注册赠送积分活动 1495011
关于科研通互助平台的介绍 1465006