[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110953092.5
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113657588B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳睿振;王凜;陳靜靜;黃萍
• 申請（專利權(quán)）人: 山東云海國創(chuàng)云計算裝備產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號: G06N3/067
• 分類號: G06N3/067;G06N3/0464;G06N3/048;G06E1/04
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 劉小峰;楊帆

1.一種實現(xiàn)光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于，包括：

獲取三角函數(shù)的第一擬合函數(shù)；

將第一馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的輸出的一端連接第二馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的輸入端，將所述第一馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的輸出的一端還連接二極管的一端，將所述二極管的另一端連接第二馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的調(diào)相器以構(gòu)建用于對所述第一擬合函數(shù)進(jìn)行擬合運算的光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；

基于所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和所述第一擬合函數(shù)得到第二擬合函數(shù)；

將第三馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的輸出作為第四馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的第一輸入以使所述第三馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)與所述第四馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)連接，并在所述第四馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的輸出處連接放大器以構(gòu)建基于所述第一擬合函數(shù)和所述第二擬合函數(shù)的乘加結(jié)構(gòu)；

將所述第一馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的輸出與所述第二馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的輸入、所述第三馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的所述第一輸入連接，并將所述第二馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的第一輸出與所述第三馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的第二輸入連接，并將所述第二馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的第一輸出與所述第四馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的第二輸入連接得到光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的卷積計算結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述三角函數(shù)為tanh激活函數(shù)、第一擬合函數(shù)為第一tanh擬合函數(shù)、第二擬合函數(shù)為第二tanh擬合函數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，獲取三角函數(shù)的第一擬合函數(shù)，包括：

基于tanh激活函數(shù)獲取所述tanh激活函數(shù)的第一tanh擬合函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，基于tanh激活函數(shù)獲取所述tanh激活函數(shù)的第一tanh擬合函數(shù)，包括：

對所述tanh激活函數(shù)進(jìn)行泰勒展開，得到擬合曲線最接近tanh激活函數(shù)的曲線的第一tanh擬合函數(shù)，所述第一tanh擬合函數(shù)的表達(dá)式為：y＝0.0075x⁵-0.1248x³+0.8679x。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，構(gòu)建用于對所述第一擬合函數(shù)進(jìn)行擬合運算的光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，包括：

構(gòu)建用于對所述第一tanh擬合函數(shù)進(jìn)行擬合運算的光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，構(gòu)建用于對所述第一tanh擬合函數(shù)進(jìn)行擬合運算的光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，包括：

將光信號作為第一馬赫曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的輸出以構(gòu)建用于對所述第一tanh擬合函數(shù)進(jìn)行擬合運算的光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和所述第一擬合函數(shù)得到第二擬合函數(shù)，包括：

基于所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)對所述第一tanh擬合函數(shù)進(jìn)行擬合運算，并基于所述擬合運算得到第二tanh擬合函數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，基于所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)對所述第一tanh擬合函數(shù)進(jìn)行擬合運算，并基于所述擬合運算得到第二tanh擬合函數(shù)，包括：

基于所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)得到如下的光電轉(zhuǎn)換表達(dá)式，基于所述光電轉(zhuǎn)換表達(dá)式對所述第一tanh擬合函數(shù)進(jìn)行擬合運算得到所述第二tanh擬合函數(shù)；

k*|x|²＝2θ

其中，k為放大系數(shù)，θ為移相器的值。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述光電轉(zhuǎn)換表達(dá)式對所述第一tanh擬合函數(shù)進(jìn)行擬合運算得到所述第二tanh擬合函數(shù)，包括：

基于所述光電轉(zhuǎn)換表達(dá)式，引入正弦三角函數(shù)，對所述第一tanh擬合函數(shù)進(jìn)行擬合得到第二tanh擬合函數(shù)，所述第二tanh擬合函數(shù)的表達(dá)式為：y＝0.3113x⁵+x³+x。