光子脉冲神经元的集体与同步动力学
光学
2021-04-28 v1 新兴技术
适应与自组织系统
摘要
脉冲神经网络的非线性动力学近来备受关注，被视为理解大脑中可能的信息处理并将其应用于人工智能的一种途径。由于信息可由神经元的集体脉冲动力学进行处理，对脉冲动力学的精细控制是神经形态器件所期望的。本文展示，由成对非线性光学振荡器实现的光子脉冲神经元，可通过改变光泵浦振幅受控地产生两种生物逼真的脉冲动力学模式。当它们在网络中耦合时，我们发现光子神经元间的相互作用会依据表征同步的序参量引起泵浦振幅的有效变化。实验结果表明，该有效变化导致聚类神经元的脉冲模式与发放率的自主改变，且此类集体动力学可用于实现求解 NP-hard 组合优化问题的高效启发式方法。
引用
@article{arxiv.2009.11454,
title = {Collective and synchronous dynamics of photonic spiking neurons},
author = {Takahiro Inagaki and Kensuke Inaba and Timothée Leleu and Toshimori Honjo and Takuya Ikuta and Koji Enbutsu and Takeshi Umeki and Ryoichi Kasahara and Kazuyuki Aihara and Hiroki Takesue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.11454},
year = {2021}
}
备注
43 pages, 9 figures