[发明专利]光子-电子深度神经网络

权利要求书

1.一种用于人工神经网络计算的方法，包含：

接收输入数据的阵列；

在光学域和电光域中处理所述输入数据；

通过神经网络中的多个电子-光子神经元层来施加经处理的所述输入数据；以及

从所述神经网络生成包含分类信息的输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述输入数据包含有光学数据音频数据、图像数据、视频数据、语音数据、模拟数据和数字数据中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的方法，还包含：

对要在所述光学域中被直接处理的所述输入数据进行向上转换。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，

在没有数字化或光检测的情况下发生所述向上转换。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述输入数据是从数据中心连接、光纤通信以及3D图像中的至少一个提取的光学数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，

在所述输入层，经处理的所述输入数据被加权并且穿过激活函数。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述激活函数是电光学的或光学的。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述输入数据是具有幅度和相位的复合体。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，

像素阵列提供所述输入数据，并且

所述输入数据被转换为光学相控阵列。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，处理所述输入数据包含有：

通过一个或多个卷积单元路由所述输入数据。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，

光子波导将光学数据路由到所述一个或多个卷积单元。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述多个电子-光子神经元层包括至少一个训练层和分类层。

13.一种人工神经网络系统，包含：

至少一个处理器；以及

包含指令的至少一个存储器，所述指令在所述处理器上执行时使得所述计算系统：

接收输入数据的阵列；

在光学域中处理所述输入数据；

通过神经网络中的多个电子-光子神经元层来施加经处理的所述输入数据；以及

从所述神经网络生成包含分类信息的输出。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，

所述输入数据包含有光学数据音频数据、图像数据、视频数据、语音数据、模拟数据和数字数据中的至少一个。

15.根据权利要求11所述的系统，还包含：

对要在所述光学域中被直接处理的所述输入数据进行向上转换，并且

在没有数字化或光检测的情况下发生所述向上转换。

16.根据权利要求11所述的系统，其中，还包含：

用于调整经处理的所述输入数据的多个光学衰减器。

17.根据权利要求11所述的系统，还包含偏置调整单元。

18.根据权利要求11所述的系统，其中，

所述电子-光子神经元层中的每一个包含有偏置光。

19.根据权利要求11所述的系统，还包含：

3D成像器、光学相控阵列以及光子辅助微波成像器中的至少一个。