nsu_ict_ischehovskoy_202610.pdf

• И. С. Чеховской, НГУ, ФИЦ ИВТ СО РАН;
• С. Мицай, Университет ИТМО;
• Г. Патрин, НГУ, ФИЦ ИВТ СО РАН;
• М. П. Федорук, НГУ, ФИЦ ИВТ СО РАН;
• А. Кохановский, Университет ИТМО.

Работа посвящена численному исследованию фотонного резервуарного вычислителя на основе активного многосердцевинного волокна с запаздывающей оптической обратной связью. В качестве нелинейного элемента используется само волокно: распространение оптических полей по сердцевинам описывается системой связанных нелинейных уравнений Шрёдингера с насыщаемым усилением. Обратная связь обеспечивает память о предыдущих входных символах, а связь между сердцевинами и распределение накачки задают пространственное преобразование сигнала. Обучается только линейный выходной слой.

Для подбора рабочих режимов вычислителя проводилась многопараметрическая оптимизация с помощью библиотеки Optuna. Проверялись различные числа сердцевин, длины волокна, коэффициенты и фазы обратной связи, пространственное распределение накачки, масштабы входного сигнала и размеры временной маски. Расчёты проводились на вычислительных ресурсах НГУ. На задаче предсказания хаотического ряда Макки–Гласса получено существенное снижение ошибки при переходе от одного волоконного канала к нескольким связанным сердцевинам. Кроме того, найден режим, в котором временная маска не требуется.

• I. S. Chekhovskoy, S. Mitsai, G. Patrin, M. Fedoruk, A. Kokhanovskiy. Reservoir computing based on multicore fibers. arXiv:2606.17671 (2026). https://arxiv.org/abs/2606.17671
• По материалам данного исследования также подготовлена журнальная рукопись. Представленные в отчёте рисунки 1–6 взяты из указанного препринта.