🔬

Photonic Neural Processor

Interactive browser-based simulation of optical neural networks using light for ultrafast AI computations, featuring Mach-Zehnder interferometers, photonic spiking neurons, and real-time optical path visualization

🔬 جرب الآن

ما هذا؟

🎯 نصائح المحاكي

📚 المصطلحات

Photonic Neural Network
شبكة عصبية اصطناعية تستخدم الإشارات الضوئية (الفوتونات) بدلاً من الإشارات الكهربائية (الإلكترونات) لإجراء العمليات الحسابية، مما يتيح معالجة سرعة الضوء.
Mach-Zehnder Interferometer (MZI)
جهاز بصري يقسم شعاع الضوء إلى مسارين ويعيد دمجهما؛ ومن خلال التحكم في الطور النسبي، يمكنه تنفيذ عمليات المصفوفة اللازمة للشبكات العصبية.
Matrix Multiplication
العملية الرياضية الأساسية في التعلم العميق، حيث يتم تحويل البيانات المدخلة بواسطة مصفوفات الوزن؛ تقوم المعالجات الضوئية بهذه العملية بسرعة الضوء.
Optical Nonlinearity
الاستجابة غير المتناسبة للمادة لشدة الضوء، ضرورية لتنفيذ وظائف التنشيط في الشبكات العصبية الضوئية - وهو تحدٍ رئيسي في هذا المجال.
Silicon Photonics
تكنولوجيا بناء الدوائر الضوئية على رقائق السيليكون باستخدام تصنيع أشباه الموصلات القياسية، مما يتيح إنتاج كميات كبيرة من المعالجات الضوئية.
Wavelength Division Multiplexing
إرسال قنوات بيانات متعددة في وقت واحد عبر نفس المسار البصري باستخدام أطوال موجية مختلفة من الضوء، مما يؤدي إلى زيادة الإنتاجية بشكل كبير.
Microring Resonator
دليل موجي ضوئي دائري مدمج يمكنه تصفية الإشارات الضوئية وتبديلها وتعديلها، ويستخدم كأوزان قابلة للبرمجة في الشبكات العصبية الضوئية.
Phase-Change Material (PCM)
مادة يمكنها التبديل بين الحالة البلورية وغير المتبلورة، تُستخدم في الأنظمة الضوئية لتخزين الوزن غير المتطاير في نقاط الاشتباك العصبي في الشبكة العصبية.
Optical Computing
نموذج الحوسبة الذي يستخدم الفوتونات لمعالجة المعلومات، ويقدم مزايا في السرعة والتوازي وكفاءة الطاقة على الحوسبة الإلكترونية.
Activation Function
دالة رياضية غير خطية مطبقة على مخرجات الشبكة العصبية؛ يمثل تنفيذ هذا بصريًا (دون التحويل إلى إلكترونيات) تحديًا كبيرًا.
In-Situ Training
تدريب شبكة عصبية مباشرة على الأجهزة الضوئية بدلاً من الكمبيوتر الرقمي، وذلك بفضل الكمون المنخفض للغاية للحساب البصري.
Neuromorphic Photonics
المجال الذي يجمع بين الحوسبة المستوحاة من علم الأعصاب والضوئيات، وذلك باستخدام الخلايا العصبية والمشابك العصبية المستندة إلى الضوء لتقليد المعالجة العصبية البيولوجية.
Photonic Integrated Circuit (PIC)
شريحة تدمج مكونات بصرية متعددة (أدلة موجية، ومعدلات، وكاشفات) على ركيزة واحدة، تشبه الدوائر الإلكترونية المتكاملة.

🏆 شخصيات رئيسية

Yichen Shen (2017)

قاد فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لعام 2017 الذي أظهر أول شبكة عصبية بصرية على شريحة باستخدام 56 مقياس تداخل Mach-Zehnder قابل للبرمجة على شريحة ضوئية من السيليكون

Dirk Englund (2024)

أظهر أستاذ معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT Photonics and AI Group) معالجًا ضوئيًا متكاملًا تمامًا يحقق دقة تزيد عن 92% في الاستدلال دون النانو ثانية (2024)

Marin Soljacic (2017)

أستاذ معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذي شارك في قيادة العمل الرائد للشبكة العصبية الضوئية لعام 2017 ويواصل تطوير بنيات الحوسبة الضوئية

Demetri Psaltis (1990s)

رائد الشبكات العصبية الضوئية التي تستخدم التصوير المجسم في التسعينيات في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، حيث وضع الأسس النظرية للحوسبة الضوئية

Wolfram Pernice & Harish Bhaskaran (2019-2021)

تم تطوير نقاط الاشتباك العصبي الضوئية القائمة على المواد المتغيرة الطور، مما يتيح تخزين الوزن غير المتطاير للشبكات العصبية الضوئية

Bhavin Shastri & Paul Prucnal (2021)

تم نشر مراجعة مؤثرة لـ Nature Photonics تضع خارطة طريق للضوئيات العصبية والحوسبة البصرية المستندة إلى السنبلة

Gu Min (2025)

قاد مراجعات شاملة للمشابك الضوئية المتكاملة والخلايا العصبية والذاكرات في جامعة شنغهاي للعلوم والتكنولوجيا

🎓 مصادر التعلم

💬 رسالة للمتعلمين

قد لا يكون مستقبل حوسبة الذكاء الاصطناعي عبارة عن إلكترونيات أسرع، بل قد يكون الضوء نفسه. تمثل المعالجات العصبية الضوئية تحولا أساسيا: بدلا من دفع الإلكترونات عبر أسلاك صغيرة تولد الحرارة وطاقة مهدرة، نقوم بتوجيه الفوتونات من خلال الدوائر الضوئية التي تحسب بسرعة الضوء. يمكن لشريحة فوتونية واحدة أن تؤدي في أجزاء من الثانية ما تستغرقه المعالجات الإلكترونية من ميكروثانية لإكماله. مع نمو نماذج الذكاء الاصطناعي بشكل أكبر وأكثر جوعًا للطاقة، توفر الحوسبة الضوئية طريقًا إلى الذكاء المستدام وفائق السرعة. لقد غيرت ثورة الترانزستور العالم؛ وقد تغيره الثورة الضوئية مرة أخرى.

ابدأ الآن

مجاني، بدون تسجيل

ابدأ الآن →