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

Raptor303 писал(а):

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

Добро. Вы в следующий раз сразу про таллинских пишите.

Bassistik писал(а):

Maximus писал(а): ..."Аналоговая фотонная вычислительная система позволяет проводить анализ и распознавание объектов почти со скоростью света... Кто-нибудь, расскажите ученым Самарского университета, что скорость обработки информации измеряется не в км/с, чтобы в следующий раз они звездели хоть немного правдоподобнее.

Со скоростью света, мгновенно, очень быстро это синонимы. Так сказать фигуры речи.
Сразу напишу, не нужно до меня докапываться, что в звуках нет фигур, что фигуры в изображениях и видео

Добавлено спустя 3 минуты 20 секунд:

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"?

Так и статья не об обычной электронике.

"со скоростью света обрабатывать гиперспектральные данные" - это как? разве данные куда-то движутся при обработке? и если двигаются, да с такой скоростью, то где они окажутся по окончании процесса? и да, их обработали, но чтобы анализировать, они будут преобразованы в тормозную цифровую форму? или этим будет заниматься специально обученный спиди специалист?

lektorua писал(а):

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.

При присоединении проводника к источнику электрической энергии в нем распространяется электрическое поле (со скоростью, близкой к скорости света).
Здесь написано, вероятно, что при гиперспектральном дистанционном зондировании в режиме реального времени (зондирования) будет оптическими средствами искаться какая-то (заданная) информация. При этом заголовок, про сверхбыструю нейросеть - явно фейковый.
Пока есть: "демонстрационный образец создан с использованием стандартных лабораторных оптико-механических компонентов, а также различных модуляторов и видеокамер."
Про шумиху и прорыв, опять же, сильно надумано.