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基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统技术方案

技术编号:42308057 阅读:18 留言:0更新日期:2024-08-14 15:53
本发明专利技术涉及人工神经网络技术领域,公开一种基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统,包括输入层、隐藏层和输出层;输入层包括:双通道任意波形发生器,并行产生原始信号和基于类卷积编码的编码信号;调制器,用于调制两种信号;光耦合器,将调制器偏振调整后的输出耦合注入隐藏层;隐藏层包括具有双偏振态的垂直腔面发射激光器和光环形器;输出层包括偏振分束器和两个光电探测器,偏振分束器将隐藏层的输出光分成两路相互正交的偏振光,两个光电探测器分别产生垂直腔面发射激光器的X偏振态和Y偏振态的输出电信号。本发明专利技术可以提取信息在时间维度上的特征从而为系统提供记忆能力,相较于传统网络结构易于硬件实施、扩展性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人工神经网络,尤其是指一种基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统


技术介绍

1、人工智能的迅速发展,大大改变了传统信息处理方式,在图像识别、无人驾驶、极端天气预测等方面展现巨大的优越性。基于传统冯•诺依曼架构的计算系统,因受限于摩尔定律而使得现有算力面临无法避免的挑战。光学平台由于其超快的信息处理速率、超低功耗等显著优势,逐渐成为人工神经网络硬件实施强有力的候选者。但是,光子元件稳定的困难性或是网络固有的复杂性都增加了人工神经网络基于光子器件硬件实施的难度。传统时延型储备池计算是一种典型的简化后的循环神经网络,该结构只有输出层需要进行训练,使其成为一种硬件友好型网络架构。该结构中的反馈环使这种循环神经网络拥有记忆能力以处理时间相关或是序列预测方面的任务,这是传统无反馈的前馈神经网络无法做到的。但是,时延型储备池的反馈结构,也在一定程度上限制了硬件实现和结构扩展,例如,采样周期和反馈时延在这种时延结构中需满足特定的关系。

2、传统的前馈神经网络能在离散数据处理中表现出等效的性能,例如数据恢复或图像分类,但在与时间相关或高记忆要求的任本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统,其特征在于:所述输入层还包括驱动激光器、可变光衰减器和输入层偏振控制器,

3.根据权利要求1所述的基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统,其特征在于:所述原始信号经掩码设置,所述掩码设置为二值掩码信号、多值掩码信号或混沌掩码信号。

4.根据权利要求1所述的基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统,其特征在于:所述输出层还包括输出层偏振控制器和可编程门阵列,所述隐藏层的输出光通过所述输出层偏振控制器调控所述垂直腔面发射激光器的输出光的偏振态...

【技术特征摘要】

1.一种基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统,其特征在于:所述输入层还包括驱动激光器、可变光衰减器和输入层偏振控制器,

3.根据权利要求1所述的基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统,其特征在于:所述原始信号经掩码设置,所述掩码设置为二值掩码信号、多值掩码信号或混沌掩码信号。

4.根据权利要求1所述的基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统,其特征在于:所述输出层还包括输出层偏振控制器和可编程门阵列,所述隐藏层的输出光通过所述输出层偏振控制器调控所述垂直腔面发射激光器的输出光的偏振态;所述光电探测器接收光信号并将光信号转化为电信号,所述可编程门阵列和所述光电探测器的一端连接;所述可编程门阵列接收和训练所述电信号,产生所述隐藏层的输出权重。

5.根据权利要求4所述的基于类卷积编码的强化前馈神经网络系统,其特征在于:所述可编程门阵列基于岭回归算法或线性回归算法训练所述电信号。

【专利技术属性】
技术研发人员:周长笛李念强周沛黄于
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:

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