Publication: Оптико-цифровая система пространственной фильтрации для нейросетевых приложений
Дата
2026
Авторы
Волков, А. А.
Злоказов, Е. Ю.
Керов, А. А.
Овчинников, А. С.
Павленко, Д. В.
Родин, В. Г.
Стариков, Р. С.
Ушаков, Ф. А.
Черёмхин, П. А.
Шифрина, А. В.
Journal Title
Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Journal ISSN
Volume Title
Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Издатель
НИЯУ МИФИ
Аннотация
В работе представлена экспериментальная система пространственной фильтрации световых распределений, реализованная на базе высокоскоростных высокоразрешающих микрозеркальных пространственно-временных модуляторов света. Система предназначена для использования в качестве оптического предускорителя для гибридной реализации нейронных сетей, включающей оптическую и облегченную (содержащую меньшее количество обучаемых параметров) цифровую части. Представлены результаты испытания функционирования системы. Приводятся результаты оптических экспериментов по формированию сигналов системы двух типов: взаимнокорреляционных функций бинарных контурных изображений с инвариантными корреляционными фильтрами и сверток бинарных контурных изображений с произвольно заданными функциями. В первом случае система используется для решения задач распознавания в качестве коррелятора. Получение сигналов второго типа может применяться при реализации входного слоя сверточной нейронной сети, позволяя за счет оптического преобразования значительно снизить разрешение обрабатываемого изображения, сохраняя часть информации, необходимую для дальнейшей обработки. Представленные экспериментальные результаты демонстрирует высокую степень согласования с проведенным ранее численным моделированием и подтверждают работоспособность предложенной системы. При использовании максимально доступного быстродействия использованных при построении системы пространственно-временных модуляторов света системой обеспечивается пропускная способность обработки информации на уровне десятков гигабит в секунду.
Описание
Ключевые слова
Компьютерная голография , Импульсный отклик , Пространственная фильтрация , Дифракционные нейронные сети , Оптические нейронные сети
Цитирование
Волков А.А., Злоказов Е.Ю., Керов А.А., Овчинников А.С., Павленко Д.В., Родин В.Г., Стариков Р.С., Ушаков Ф.А., Черёмхин П.А., Шифрина А.В. Оптико-цифровая система пространственной фильтрации для нейросетевых приложений. Вестник НИЯУ МИФИ. 2026;15(2):134-142. https://doi.org/10.26583/vestnik.2026.2.4. EDN: SWZBLY