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Acceleratore di rete neurale ottica

09.02.2021

I ricercatori della George Washington University (USA) e dell'Università della California, insieme agli specialisti di una startup nel campo della fotonica Optelligence LLC, hanno creato uno speciale acceleratore ottico per una rete neurale convoluzionale. È una soluzione basata sulla fotonica basata sulle leggi di ridimensionamento uniche nell'ottica.

La temporizzazione non iterativa del processore, combinata con una programmabilità veloce e un parallelismo massiccio, consente a un sistema di apprendimento automatico ottico di superare di oltre un ordine di grandezza anche i chipset grafici più moderni. E in futuro, il nuovo sistema potrà essere ulteriormente ottimizzato.

L'hardware di apprendimento automatico elettronico esistente elabora le informazioni in sequenza. E il nuovo processore ottico utilizza l'ottica di Fourier, un concetto di filtraggio della frequenza che consente di eseguire le necessarie operazioni di convoluzione della rete neurale, nonché moltiplicazioni più semplici a livello di elemento utilizzando la tecnologia dello specchio digitale.

Il nuovo processore è in grado di elaborare matrici su larga scala in un unico passaggio temporale, consentendo di utilizzare nuovi vettori di ridimensionamento per eseguire convoluzioni ottiche. E questo ha già un grande potenziale per lo sviluppo dell'apprendimento automatico.

Il prototipo elabora grandi quantità di informazioni - nell'ordine di un petabyte al secondo - e quindi apre opportunità per creare macchine fotoniche rivoluzionarie del futuro. Lo sviluppo può essere applicato a veicoli senza pilota, reti 5G, data center, diagnostica biomedica, sicurezza dei dati e altri.

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Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Pelle artificiale per l'emulazione del tocco 15.04.2024

In un mondo tecnologico moderno in cui la distanza sta diventando sempre più comune, mantenere la connessione e un senso di vicinanza è importante. I recenti sviluppi nella pelle artificiale da parte di scienziati tedeschi dell’Università del Saarland rappresentano una nuova era nelle interazioni virtuali. Ricercatori tedeschi dell'Università del Saarland hanno sviluppato pellicole ultrasottili in grado di trasmettere la sensazione del tatto a distanza. Questa tecnologia all’avanguardia offre nuove opportunità di comunicazione virtuale, soprattutto per coloro che si trovano lontani dai propri cari. Le pellicole ultrasottili sviluppate dai ricercatori, spesse appena 50 micrometri, possono essere integrate nei tessuti e indossate come una seconda pelle. Queste pellicole funzionano come sensori che riconoscono i segnali tattili di mamma o papà e come attuatori che trasmettono questi movimenti al bambino. Il tocco dei genitori sul tessuto attiva i sensori che reagiscono alla pressione e deformano la pellicola ultrasottile. Questo ... >>

Lettiera per gatti Petgugu Global 15.04.2024

Prendersi cura degli animali domestici può spesso essere una sfida, soprattutto quando si tratta di mantenere pulita la casa. È stata presentata una nuova interessante soluzione della startup Petgugu Global, che semplificherà la vita ai proprietari di gatti e li aiuterà a mantenere la loro casa perfettamente pulita e in ordine. La startup Petgugu Global ha presentato una toilette per gatti unica nel suo genere in grado di scaricare automaticamente le feci, mantenendo la casa pulita e fresca. Questo dispositivo innovativo è dotato di vari sensori intelligenti che monitorano l'attività della toilette del tuo animale domestico e si attivano per pulirlo automaticamente dopo l'uso. Il dispositivo si collega alla rete fognaria e garantisce un'efficiente rimozione dei rifiuti senza necessità di intervento da parte del proprietario. Inoltre, la toilette ha una grande capacità di stoccaggio degli scarichi, che la rende ideale per le famiglie con più gatti. La ciotola per lettiera per gatti Petgugu è progettata per l'uso con lettiere idrosolubili e offre una gamma di accessori aggiuntivi ... >>

L'attrattiva degli uomini premurosi 14.04.2024

Lo stereotipo secondo cui le donne preferiscono i "cattivi ragazzi" è diffuso da tempo. Tuttavia, una recente ricerca condotta da scienziati britannici della Monash University offre una nuova prospettiva su questo tema. Hanno esaminato il modo in cui le donne hanno risposto alla responsabilità emotiva degli uomini e alla volontà di aiutare gli altri. I risultati dello studio potrebbero cambiare la nostra comprensione di ciò che rende gli uomini attraenti per le donne. Uno studio condotto da scienziati della Monash University porta a nuove scoperte sull'attrattiva degli uomini nei confronti delle donne. Nell'esperimento, alle donne sono state mostrate fotografie di uomini con brevi storie sul loro comportamento in varie situazioni, inclusa la loro reazione all'incontro con un senzatetto. Alcuni uomini hanno ignorato il senzatetto, mentre altri lo hanno aiutato, ad esempio comprandogli del cibo. Uno studio ha scoperto che gli uomini che mostravano empatia e gentilezza erano più attraenti per le donne rispetto agli uomini che mostravano empatia e gentilezza. ... >>

Casco elettronico per camionisti 14.04.2024

La sicurezza stradale, soprattutto per i conducenti di macchine edili pesanti, è una priorità assoluta per ingegneri e scienziati. Alla luce di ciò, l'Istituto tedesco Fraunhofer per la resistenza strutturale e l'affidabilità del sistema ha introdotto un nuovo prodotto: un casco elettronico, progettato per proteggere i conducenti da gravi lesioni durante la guida di veicoli da costruzione. Un nuovo casco elettronico sviluppato da un team di ingegneri dell'Istituto Fraunhofer apre nuove prospettive per la sicurezza dei conducenti di camion e macchine edili. Il dispositivo è in grado di monitorare il livello di scuotimento nell'abitacolo dell'auto e avvisare il conducente di un possibile pericolo. La base del funzionamento del casco è un sensore piezoelettrico integrato, che genera elettricità durante la deformazione fisica. Questo meccanismo consente al dispositivo di rispondere alle intense vibrazioni tipiche delle macchine edili. Quando il livello di deformazione supera i valori di sicurezza, sul casco viene attivato un sistema di allarme, ... >>

Antivitaminici al posto degli antibiotici 13.04.2024

Il problema della resistenza batterica agli antibiotici sta diventando sempre più grave e rappresenta una minaccia per il trattamento efficace delle infezioni. Alla luce di ciò, i ricercatori sono alla ricerca di nuovi modi per combattere i superbatteri. Una delle direzioni promettenti è l'uso di antivitaminici che possono avere un effetto antibatterico. Gli antivitaminici, sebbene conosciuti come l’opposto delle vitamine, si sono rivelati uno strumento promettente nella lotta contro la resistenza batterica agli antibiotici. Uno studio condotto da scienziati dell'Università di Göttingen in Germania ha confermato il loro potenziale nella creazione di nuovi farmaci per combattere infezioni pericolose. Con l’aumento dei superbatteri resistenti agli antibiotici, è necessario trovare trattamenti alternativi. Gli antivitaminici sono molecole simili alle vitamine, ma capaci di inibire l'attività batterica senza danni per il corpo umano. Al momento la scienza conosce solo tre antivitaminici: la rosa ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Materiale promettente per batterie agli ioni di litio 21.06.2013

Gli scienziati dell'Università tecnica di Monaco hanno sviluppato un materiale che apre la strada a batterie ad alta capacità e lunga durata. Soprattutto, questo materiale è a base di boro e silicio, che sono economici e disponibili.

Il materiale di cui sono fatti gli elettrodi delle batterie agli ioni di litio è fondamentale per la capacità della batteria. Fino ad ora, l'elettrodo negativo è solitamente realizzato in grafite, i cui strati sono in grado di immagazzinare atomi di litio. Tuttavia, la capacità della grafite è limitata ad accettare 1 atomo di litio per 6 atomi di carbonio. In confronto, il silicio può assorbire fino a 10 volte più litio, ma sfortunatamente, durante questo processo, il silicio si espande notevolmente, il che riduce drasticamente caratteristiche così importanti delle batterie agli ioni di litio come la durata, la capacità di caricarsi rapidamente e fornire corrente potente.

Alla ricerca di un'alternativa al silicio puro, gli scienziati tedeschi hanno sintetizzato speciali strutture tridimensionali costituite da boro e silicio (LiBSi2). Come gli atomi di carbonio, gli atomi di boro e silicio sono collegati in una struttura speciale a forma di tetraedro, ma a differenza del diamante, formano canali che possono immagazzinare atomi di litio.

Un elettrodo basato su questa struttura deve essere unico sia in termini di capacità che di resistenza. L'ultimo parametro è particolarmente importante, poiché le batterie agli ioni di litio sono piuttosto fragili e sensibili agli sbalzi di temperatura e al surriscaldamento. Gli elettrodi LiBSi2 sono resistenti all'aria, all'acqua e al calore fino a 800 gradi Celsius. Finora, gli scienziati non hanno ancora determinato esattamente quanti atomi di litio può immagazzinare la nuova struttura e se si espanderà durante la carica. Tuttavia, gli sviluppatori sono fiduciosi che il loro nuovo materiale supererà il silicio e, in particolare, la grafite e diventerà un'eccellente materia prima per la produzione di elettrodi per batterie di nuova generazione.

Da notare che i tedeschi realizzarono il loro nuovo tipo di elettrodo nel laboratorio dell'Arizona State University, dove fu possibile creare una pressione di 100 atmosfere e una temperatura di circa 900 gradi Celsius. Grazie a ciò, è stato possibile produrre un "diamante" in grado di contenere il litio.

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