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Photonic extreme learning machine by free-space optical propagation

Photonics Research 2021年第8期9卷 1446-1454页

作者： DAVIDE PIERANGELI giulia marcucci CLAUDIO CONTI Institute for Complex System National Research Council(ISC-CNR)00185 RomeItaly Physics Department Sapienza University of Rome00185 RomeItaly Centro Ricerche Enrico Fermi(CREF) 00184 RomeItaly Department of Physics University of OttawaOttawaOntario K1N 6N5Canada

Photonic brain-inspired platforms are emerging as novel analog computing devices,enabling fast and energyefficient operations for machine *** artificial neural networks generally require tailored optical elements,such as integrated photonic circuits,engineered diffractive layers,nanophotonic materials,or time-delay schemes,which are challenging to train or ***,we present a neuromorphic photonic scheme,i.e.,the photonic extreme learning machine,which can be implemented simply by using an optical encoder and coherent wave propagation in free *** realize the concept through spatial light modulation of a laser beam,with the far field acting as a feature mapping *** experimentally demonstrate learning from data on various classification and regression tasks,achieving accuracies comparable with digital kernel machines and deep photonic *** findings point out an optical machine learning device that is easy to train,energetically efficient,scalable,and fabrication-constraint *** scheme can be generalized to a plethora of photonic systems,opening the route to real-time neuromorphic processing of optical data.

关键词： extreme propagation free

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