"Резервуарные вычисления на основе полупроводникового оптического усилителя". Анастасия Евгеньевна Беднякова, НГУ, 25.2.2025
Состав коллектива
- Анастасия Евгеньевна Беднякова, к.ф.-м.н. с.н.с. ЛабТФМО НГУ, с.н.с. ЛНФ НГУ
Аннотация
В данной работе предложен новый подход к резервуарным вычислениям, основанный на повышении частоты дискретизации оптического сигнала и использовании полупроводникового оптического усилителя и фотодетектора в качестве нелинейных элементов. Показано, что концепция резервуарных вычислений может быть реализована без использования линий задержки, что делает её перспективной для применения в задачах прогнозирования временных рядов. Мы продемонстрировали, что так же, как механизм внимания оказался достаточным в языковых моделях для перевода текста, нелинейность и внутренние динамические процессы в ПОУ достаточны для реализации резервуарных вычислений. Тестирование предложенной схемы было выполнено на временном ряде Макки-Гласса, в результате которого продемонстрирована превосходная предсказательная способность для 400 шагов вперёд.
Финансовая поддержка
- Проект РНФ № 21-42-04401 «Исследование нелинейных гибридных оптоволоконных лазерных систем с обратной связью и полупроводниковым усилителем», руководитель - Беднякова А.Е., 2021-2023 гг.
- Проект министерства науки и высшего образования РФ FSUS-2021-0015, руководитель - Редюк А.А.,2021-2026 гг.
Публикации
- E. Manuylovich, A. E. Bednyakova, D. A. Ivoilov, I. S. Terekhov, and S. K. Turitsyn, "SOA-based reservoir computing using upsampling," Opt. Lett. 49, 5827-5830 (2024). Impact factor 3.1.
- A. Bednyakova, E. Manuylovich, D. A. Ivoilov, I. S. Terekhov and S. K. Turitsyn, "SOA-based reservoir computing," 2024 International Conference Laser Optics (ICLO), Saint Petersburg, Russian Federation, 2024, pp. 279-279, doi: 10.1109/ICLO59702.2024.10624399.