Os pesquisadores de Cornell criam uma primeira rede nervosa de microondas no slide

Os pesquisadores da Universidade de Cornell desenvolveram um chip de baixa energia chamado “cérebro do microondas”, o primeiro processador a ser calculado em sinais de dados altos e sinais de comunicação sem fio, aproveitando a física da micro -onda.

11 de agosto Joint na revista Nature ElectronicsO terapeuta é a primeira rede nervosa real, que é completamente construída com chip de silicone. Ele calcula o campo de frequência de tempo real, como decifrar o sinal de rádio, rastrear a meta do radar e processar dados digitais, tudo com menos de 200 milgors de energia.

“Como ele é capaz de desacreditar um método programado por meio de uma ampla gama de frequências imediatamente, ele pode ser recompensado para muitas tarefas de computação”, disse o chefe do aluno de doutorado que conduziu a pesquisa com Maxwell Anderson, um estudante de doutorado. “Ele excede um grande número de etapas de processamento de sinais que os computadores digitais geralmente precisam fazer”.

Essa habilidade é ativada pelo design do chip como uma rede nervosa, um sistema de computador projetado no cérebro, usando modos interconectados que são produzidos em guias de ondas controladas. Isso permite que ela identifique padrões e aprenda com os dados. Mas, diferentemente das redes nervosas tradicionais que dependem de processos e instruções digitais passo a passo, essa rede usa comportamento analógico não linear no sistema de microondas, permitindo lidar com os fluxos de dados em dezenas de GHZ-much mais rápido que a maioria dos chips digitais.

“Ele jogou muito do design do círculo tradicional para conseguir isso”, disse Alyssa Abell, professora de engenharia, que era co -autor de Peter McMahon, professor associado de aplicativo e engenharia. “Em vez de tentar imitar exatamente a estrutura das redes nervosas digitais, ele criou algo semelhante ao Mush mais controlado dos comportamentos de frequência que podem eventualmente fornecer uma conta de alto desempenho”.

O slide pode executar funções lógicas de baixo nível e tarefas complexas, como selecionar uma sequência de bits ou calcular valores bilaterais em dados de alta velocidade. Ele alcançou ou mais de 88 % de precisão nas múltiplas tarefas de classificação que incluem os tipos de sinais sem fio, semelhantes às redes nervosas digitais, mas com parte da energia e tamanho.

Nos sistemas digitais tradicionais, como as tarefas se tornam mais complicadas, você precisa de mais círculos, mais energia e corrigir mais erros para manter a precisão. Mas, com nossa abordagem de probabilidade, somos capazes de manter uma alta precisão nas contas simples e complexas, sem esse add -e. “

Pal Govind, o principal autor

A sensibilidade da lâmina grave de entradas o torna perfeitamente adequado para aplicações de segurança de hardware, como sensor de casos anormais em comunicações sem fio através de vários domínios de frequências de microondas, segundo os pesquisadores.

“Também acreditamos que, se reduzirmos mais o consumo de energia, podemos publicá -lo em aplicativos como computação de borda, você poderá publicá -lo em um relógio inteligente ou em um telefone celular e criar modelos originais no seu dispositivo inteligente, em vez de ter que confiar em um servidor em nuvem para tudo”, disse Apsel.

Embora o slide ainda seja experimental, os pesquisadores estão otimistas sobre a capacidade de expandir. Eles estão experimentando maneiras de melhorar sua precisão e mesclá -los nas atuais plataformas atuais de microondas e tratamento digital.

O trabalho surgiu de uma tensão exploratória dentro de um projeto maior apoiado pela Agência de Projetos de Defesa de Defesa e pela Cornell Facility of Science and Technology, que é parcialmente financiada pela National Science Corporation.