点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:智能光计算领域再获突破
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

智能光计算领域再获突破

来源:光明网-《光明日报》2024-08-09 06:05

  光明日报北京8月8日电 记者邓晖从清华大学获悉,继构建智能光计算的通用传播模型、研制全球首款大规模干涉—衍射异构集成芯片“太极”后,该校电子工程系方璐教授课题组、自动化系戴琼海教授课题组在智能光计算领域获得新突破:首创全前向智能光计算训练架构,成功研制“太极-II”通用光训练芯片。该芯片填补了智能光计算在大规模训练这一核心拼图中的空白,将与初代“太极”一起合力为AI大模型的训练、推理注入算力发展的新动力,构建光算力的新基座。相关成果以“光神经网络全前向训练”为题,于近日发表于《自然》期刊。

  人工智能大模型的迅猛发展与广泛应用,使得算力成为重大的战略抓手与基础设施。长期以来电子计算芯片的算力增长支撑着AI模型规模的不断发展,然而其高能耗亦带来了前所未有的能源挑战,新兴智能计算范式的建立与发展迫在眉睫。光具有干涉、衍射等多维计算模态,以光为计算媒介,以光的可控传播构建计算模型,光计算以其高算力低能耗特性打开了智能光计算的新赛道,展现出了巨大潜力。

  研究组介绍,训练和推理是AI大模型核心能力的两大基石,缺一不可。通用智能光计算芯片“太极”的问世首次将光计算从原理验证推向了大规模实验应用,为复杂智能任务的推理带来了曙光。然而,初代“太极”尚未释放智能光计算的“训练之能”。

  据悉,“太极-II”光训练芯片以物理光学特性为启发建立了新型的光训练架构,克服了计算精度差、训练速度慢、能量效率低的瓶颈,支撑多尺度复杂光学系统的高效高精度在线训练。

  系统实测结果表明,“太极-II”智能光训练架构在大规模神经网络训练、计算成像等方面均表现出卓越性能。它突破了计算精度与效率的矛盾,将数百万参数的光网络训练速度提升了1个数量级,代表性智能分类任务的准确率提升40%。在非视域等复杂场景成像应用中,实现了千赫兹帧率的计算成像,成像效率提升2个数量级。这些成果表明,在同等参数规模下,相较于图形处理器(GPU),“太极-II”有望能以十分之一的时间完成AI大模型等大规模网络的训练进程,大幅节省时间与能源开销;并能实时解析复杂场景,为医疗诊断、工业检测、环境监测等领域提供高速精准的解决方案。

  据悉,在原理样片的基础上,研究团队正积极地向智能光芯片产业化迈进,在多种端侧智能系统上进行应用部署。

  “智能光计算平台将逐步登上AI算力舞台,将能以更低的资源消耗和更小的边际成本,为人工智能大模型、通用人工智能、复杂智能系统的高速高能效计算开辟新路径。”戴琼海说。

  《光明日报》(2024年08月09日 09版)

[ 责编:张悦鑫 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 我国加快绘就高水平科技自立自强新图景

  • 新春走基层|雪山密林间的家国守护

独家策划

推荐阅读
蓝天、绿林、碧水、清波……冬日的广东东莞松山湖科学城,温暖、惬意。
2026-02-09 10:00
这声呼唤,穿越漫长岁月,凝结着人类对这位地球近邻永恒的好奇与梦想。而今,随着新一轮探月热潮在全球兴起,这句“去月球”已不再仅仅是浪漫的诗意表达,更成为科技前沿竞相追逐、国家实力与创新精神交汇的生动实践。
2026-02-09 09:57
特种机器人技术与数智系统创新团队成员张平点击一键启动指令后,雷达驱动、定位算法、规划与控制算法等模块被加载。在系统支持下,无人机能够精准定位、自主导航与实时避障,像一位不知疲倦的巡检员。
2026-02-09 09:53
深耕西南高原山区二十余载,于富强与真菌为伴,在种质资源保护与产业富民之间架起桥梁,把论文写进泥土中,把科研做进农户的大棚里。3年间,于富强往返昆明与水城数十趟,硬是帮着水城从零起步,建成了食用菌研究所、日产50万袋的菌种厂和鲜菇冷链物流集散中心。
2026-02-09 09:53
研究团队将这一环境效应与黑洞双星轨道偏心率的演化同时纳入统一模型,并将理论预测与北美纳赫兹引力波天文台合作组15年的观测数据进行对比分析。陈一帆表示,尽管当前的不确定性仍然较大,但该研究已经表明,引力波观测开始携带关于星系中心环境的可测信息。
2026-02-09 09:53
近日,国家管网集团西部管道公司成功完成所辖新疆段天然气、原油、成品油管道输送全生命周期碳足迹核算,获得中国质量认证中心颁发的“产品碳足迹证书”。
2026-02-06 09:18
近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜分子设计育种创新团队研发出新型植物基因研究工具——对目标DNA序列的邻近空间蛋白标记系统。
2026-02-06 09:38
因为像了解自己的孩子一样了解黑土地,韩晓增有个外号——“黑土地的营养搭配师”。他带领团队精心配制出一套营养搭配的“秘方”。
2026-02-06 09:33
蚊种与病毒之间存在高度匹配关系。1901年,公共卫生与热带医学领域先驱沃尔特·里德证明,蚊子是传播黄热病的元凶。科学界传统观点认为,病毒以颗粒形式在蚊子体内传播,却始终不知道真正的“病毒受体”是什么。
2026-02-06 09:31
科技创新和产业创新的深度融合,不仅是构建现代化产业体系的战略举措,更是贯彻新发展理念、推动高质量发展、加快构建新发展格局的重要抓手。
2026-02-06 09:13
2025年我国人均粮食占有量达到508.9公斤,远超国际公认的400公斤的安全线,粮食等重要农产品供给丰富、市场平稳、储备充足。
2026-02-05 10:15
一代代南来北往的科研“候鸟”安心在三亚当起了“留鸟”,南繁热土上,他们用坚守加速农业科研进程,守护着国家粮食安全的希望。
2026-02-05 10:06
工业和信息化部等八部门近日联合印发《汽车数据出境安全指引(2026版)》,推动建立高效便利安全的汽车数据跨境流动机制,提升汽车数据出境便利化水平。
2026-02-05 10:03
月球表面的年龄是揭示其演化奥秘的基础。对于月球上未采样的区域,科学家主要依靠统计撞击坑的密度来估算年龄:区域越古老,撞击坑通常越密集。
2026-02-06 09:14
近日,内蒙古大学化学化工学院刘健教授、王艳琴副教授团队在节能制绿氢联产高附加值化学品领域取得重大突破,在《自然》子刊发表研究成果。
2026-02-05 10:01
近日,四川达州宣汉县深层海相钾盐资源分采分运攻关实验配套装置顺利完成试车,成功提取出高纯度氯化钾产品。
2026-02-05 10:01
我国互联网事业的蓬勃发展,既为“十四五”收官交出了亮眼答卷,也为“十五五”布局奠定了坚实基础。
2026-02-05 10:12
L5点位于地球的“后方”,位于该点的人造探测器无需消耗太多燃料就可以稳定长期驻留,因此“羲和二号”的设计寿命将长达7年。
2026-02-04 09:13
《月令七十二候集解》记载:“立,建始也”,“立”即“开始”之意。那么,立春的“立”,意味着怎样的开始?
2026-02-04 09:34
寒冬腊月,新春的氛围已在市井烟火中渐渐浓厚。进入寒假的第7天,在位于青岛的山东科技大学土木工程与建筑学院办公室里,教授李为腾和研究生杨光辉正在讨论工作。
2026-02-04 09:27
加载更多