Будущее за оптикой: как самарские учёные придумали сверхбыструю нейросеть

Ученые Самарского университета им. Королева разработали нейросеть, способную почти со скоростью света обрабатывать гиперспектральные данные, в том числе с беспилотников или космических спутников, сообщили в пресс-службе вуза.


Демонстрационный образец на основе нейросети видит «невидимое» со скоростью света

"Ученые Самарского университета им. Королева разработали и испытали скоростную нейросеть, способную в режиме реального времени анализировать поступающий видеопоток и практически мгновенно распознавать и находить в этом видеопотоке заданные объекты и изображения. Наряду с анализом картинки с обычной видеокамеры, разработка может оперативно, почти со скоростью света, анализировать также данные, получаемые с помощью гиперспектрометров - устройств, видящих реальность в многоканальном спектральном отображении и позволяющих обнаруживать объекты, невидимые для обычных средств наблюдения", - говорится в сообщении.

Как рассказал профессор кафедры технической кибернетики Самарского университета им. Королева доктор физико-математических наук Роман Скиданов, оптическая нейросеть разработана на основе аналоговой фотонной вычислительной системы. "Аналоговая фотонная вычислительная система позволяет проводить анализ и распознавание объектов почти со скоростью света, что значительно - в сотни раз -превосходит скоростные характеристики современных цифровых нейросетей на основе традиционных полупроводниковых компьютеров. Это особенно важно для оперативного анализа гиперспектральных данных, изначально представляющих собой значительные по объему массивы информации", - рассказал Скиданов.

Кроме быстродействия и широкого спектрального диапазона, аналоговые оптические вычислительные системы обладают также такими преимуществами, как полная защищенность от электромагнитных помех, малое потребление энергии и возможность параллельной обработки данных.


"Наш демонстрационный образец создан с использованием стандартных лабораторных оптико-механических компонентов, а также различных модуляторов и видеокамер. Надежность распознавания в ходе первых экспериментов на демонстрационном образце составила 93,75%. В 2024 году планируется собрать и испытать экспериментальный образец системы в достаточно компактном корпусе размером с небольшой системный блок компьютера, точность и надежность распознавания у экспериментального образца должна вырасти за счет подбора компонентов с улучшенными характеристиками. Опытный образец установки, возможно, будет готов в 2025 году", - отметил Роман Скиданов.

Как работает гиперспектрометр
Как пояснили в вузе, при гиперспектральной съемке или гиперспектральном дистанционном зондировании Земли, проводимом с БПЛА или космического спутника, каждый пиксель полученного изображения представлен в виде полного или непрерывного спектра, что позволяет выявлять спектральные свойства искомых объектов и в ходе анализа полученных данных обнаруживать объекты, которые нельзя увидеть с помощью иных средств наблюдения. Например, с помощью гиперспектрометров можно эффективно обнаруживать парниковые газы, фиксируя выбросы метана и CO2, а также вести геологоразведку труднодоступных территорий, выявляя из космоса спектральные сигнатуры различных минералов, в том числе тех, что указывают на возможное расположение месторождений нефти и природного газа. Гиперспектрометры более качественно и точно отслеживают возникновение лесных пожаров, следят за состоянием лесов и сельскохозяйственных посевов, помогают вычислять вегетационные индексы и даже выявляют из космоса стресс у растений.

Источник

Охренеть если вдуматься. Этакий сканер получается может найти любой элемент, и ему достаточно для этого увидеть точку размером с пиксель.

Будущее за оптикой? Хорошо бы, например, оптически разглядеть следы пребывания американцев на Луне в очень хорошем качестве. Остатки мусора, следы и флаг и тд, что там, по идее, должно валяться на поверхности.

karat_hornet писал(а):

само выражение "самарские учёные" уже что-то

Только вот что-то я не слышал словосочетания вида "киевские ученые" или "одесские ученые" и тд.
Однако, это не значит, что их там нет, не так ли? Так что насчет "что-то" это надо еще понять, что вы там имели ввиду.

Bassistik писал(а):

скорость обработки информации измеряется не в км/с

Наверно это была фигура речи для статьи, не в прямом чисто научном смысле.

Мустангер писал(а):

... Во Вселенной ценны ЗНАНИЯ, а не туалетная бумага.

Даже зная, как сделать туалетную бумагу, сделать ее не просто для рядового жителя Чего уж говорить обо всем остальном.

Raptor303 писал(а):

Только вот что-то я не слышал словосочетания вида "киевские ученые" или "одесские ученые" и тд.

Ну это Вы живете в такой специфической стране, в которой чтобы услышать надо немного подождать.

Вот, к примеру, пожайлуста:
киевские ученые доказали, что папоротник может цвести!

aiwalev писал(а):

Вы живете в такой специфической стране

Нет, это вы живете в "специфической стране" если выдаете за достижение псевдо-"новость" от 4 июля 2014 года с сайта на котором нет разделов "наука", "космос" и т.п.

AA0 писал(а):

Нет, это вы живете в "специфической стране" если выдаете за достижение псевдо-"новость" от 4 июля 2014 года с сайта на котором нет разделов "наука", "космос" и т.п.

Вопрос заключался именно в самой фразе "киевские ученые". Из выданного списка на несколько тысяч страниц я выбрал первую попавшуюся легковесную что-бы не нагружать. Пропустив страницы с именами мастодонтов.

FlashBack - Самара (feat. Slammy & КаВэ)

aiwalev писал(а):

Вопрос заключался именно в самой фразе "киевские ученые".

По запросу "эфиопские ученые" тоже выдает несколько тысяч страниц, но это не значит ровным счетом ничего.

AA0 писал(а):

aiwalev писал(а): Вопрос заключался именно в самой фразе "киевские ученые". По запросу "эфиопские ученые" тоже выдает несколько тысяч страниц, но это не значит ровным счетом ничего.

Разумеется, но автор поста не сокрушался отсутствием знания по поводу "эфиопских ученых".
Хотя да, Вы правы. Надо было не гуглить желтые новости, а показать карту гугл с мостом Патона.

Отличная новость. Жаль только, что для того чтобы впечатлить читателей используют термины вроде "скорость света" для понятия "скорость обработки информации"... А в обычной электронике сигналы предаются не с "почти скоростью света"? И кстати, по этому показателю современные процессоры несколько не отличаются от процессоров середины прошлого века.

начиная с изобретения каменного топора (получается бита - это банальная современная модификация) каждое последующее новое может быть использовано как во благо так и во вред ...
понятно, что новейшие научные открытия вообще не понятно для чего могут быть использованы и даже иногда не понятны и самим открывателям!

Но я точно уверен, что самарские учёные будут применять своё открытие только в благих целях!

aiwalev
Ну вы правы, я и про таллинских ученых не слышал ) Но говорят, они у нас есть...

Даже если доведут до ума данную технологию, то обязательно запихнут в какую-нибудь ракету, чтобы она максимально быстро распознавала объекты на поверхности.

Ну Щас набегут "крупные специалисты широко известные в узком кругу" и разъяснят нам неразумным, как жить и во что верить....

Мустангер писал(а):

swamp писал(а): К сожалению у блохеров в ЗП ноликов по более чем у (космонавтов и пилотов) Эт точно... К сожалению, реалии таковы, что тем тупее homo, явно не sapiens, тем больше ноликов в ЗП у бездельников. Но ноль, как его не умножай и не дели - всё равно останется 0... Во Вселенной ценны ЗНАНИЯ, а не туалетная бумага.

знания уже не ценны. Потому что ты можешь узнать все что угодно благодаря интернету. А вот умение их использоватьб да ценно.

Герберт писал(а):

Отличная новость. Жаль только, что для того чтобы впечатлить читателей используют термины вроде "скорость света" для понятия "скорость обработки информации"... А в обычной электронике сигналы предаются не с "почти скоростью света"? И кстати, по этому показателю современные процессоры несколько не отличаются от процессоров середины прошлого века.

Вы бы для начала ознакомились со скоростью распространения тока и скоростью света. А, когда увидите 50% разницу, может быть поймёте почему такая шумиха и считается прорывом. Один блеснул невежеством. Второй. Главное с апломбом блистать.