3月3日，上理工未來光學(xué)實(shí)驗(yàn)室人工智能納米光子學(xué)中心顧敏院士團(tuán)隊(duì)在《光：科學(xué)與應(yīng)用》(Light: Science and applications)雜志上發(fā)表高水平論文“CMOS集成納米打印高神經(jīng)元密度近紅外推理感知器”(Nanoprinted high-neuron-density optical linear perceptrons performing near-infrared inference on a CMOS chip)，在納米加工技術(shù)領(lǐng)域提出了全光推理全息納米結(jié)構(gòu)研究方案。

　　如今，通過人臉識別解鎖智能手機(jī)已是生活日常，然而大眾很少會(huì)了解這背后是一個(gè)耗時(shí)耗能的過程：首先由傳感器收集人臉光學(xué)信息并將其發(fā)送到計(jì)算機(jī)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，視覺信息通過電子硬件轉(zhuǎn)化為電子信息后再顯示畫面信息。而顧敏團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研究出一種緊湊型光學(xué)衍射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新概念，這種光學(xué)衍射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行全光推理并可與商用CMOS傳感器直接集成。也就是說，這一技術(shù)省略了傳統(tǒng)的由光到電的轉(zhuǎn)換過程，讓光學(xué)信息處理直接在光域內(nèi)完成�？焖�、高效節(jié)能的功能性光電器件可以應(yīng)用于安全檢查、醫(yī)療影像、智能駕駛、藝術(shù)品鑒賞和衛(wèi)星圖像處理等領(lǐng)域，與現(xiàn)有解決方案相比，其占用空間更小，能耗更低、成本更低。

　　“我們利用納米打印的可見光和近紅外波段的推理感知器的計(jì)算能力上限為400 ExaFLOPS(每秒浮動(dòng)操作為1018 FLOPS)，與毫米波、微波等波段運(yùn)行的衍射設(shè)備和集成光子硬件相比，每秒操作數(shù)量增加3到5個(gè)數(shù)量級�！闭撐牡谝蛔髡�、團(tuán)隊(duì)核心研究人員Elena Goi博士談道。

　　“采用超分辨3D納米加工技術(shù)，我們可以將AI光學(xué)器件直接集成到現(xiàn)有的成像傳感器中，這相當(dāng)于在成像傳感器上放置量身定制的、針對特定任務(wù)的智能眼鏡，可以在檢測到傳入的光學(xué)信息之前對這些信息進(jìn)行處理�！鳖櫭粼菏拷榻B說。

　　這項(xiàng)研究工作得到上海張江國家自主創(chuàng)新示范區(qū)專項(xiàng)發(fā)展資金重大項(xiàng)目資助。

Elena Goi博士做實(shí)驗(yàn)