近日，bv1946伟德官网2022级本科生仲成彦以第一作者在《SCIENCE CHINA Technological Sciences》发表”Polarization-encoded neural networks with simplified grating patch”的研究论文。Sci China Tech Sci影响因子4.4（Q1），在国际工程综合类期刊排名22/179(12.2%)。bv1946伟德官网郭宇锋教授和刘宇教授为该论文的指导老师，清华大学、浙江大学、电子科技大学等单位参与了该论文的研究合作。
光神经网络因其在高效能人工智能硬件领域的潜力，近年来备受关注。然而，由于干涉/衍射存在物理极限，导致整个光学系统的体积大、控制复杂，因此光神经网络的大规模实现仍面临挑战。该论文中提出了偏振编码的突触架构，突破了衍射极限，使光神经网络在亚波长尺度上实现超紧凑化设计。通过调节入射光的偏振态，可以动态调整每个等离子体单元的光透射率（权重）。与基于衍射和干涉的设计相比，论文提出的方法在突触密度方面分别提高了 150,000倍和1500倍。本设计成功应用于 CIFAR-10数据集，利用 VGG16模型进行训练，达到了 93%的准确率。
图5（a）VGG16网络架构示意图，突出显示了偏振敏感光学器件在卷积层的位置。（b） 卷积层的详细视图，说明了这些元素在从输入中提取特征方面的作用。（c）VGG16网络在200个训练周期内的精度曲线达到峰值，在CIFAR-10数据集上的性能为93%。（d） 描述VGG16网络在CIFAR-10数据集上的分类性能的混淆矩阵，经过200个训练周期，在所有10个类中都表现出了很高的准确性。（e） 从训练的VGG16中获得不同权重值的概率
论文链接：https://www.sciengine.com/SCTS/doi/10.1007/s11431-024-2833-y
撰稿：刘宇 编辑：唐丽 审核：于志浩
