Due to their intrinsic capabilities on parallel signal processing, optical neural networks (ONNs) have attracted extensive interests recently as a potential alternative to electronic artificial neural networks (ANNs) with reduced power consumption and low latency. Preliminary confirmation of the parallelism in optical computing has been widely done by applying the technology of wavelength division multiplexing (WDM) in the linear transformation part of neural networks. However, inter-channel crosstalk has obstructed WDM technologies to be deployed in nonlinear activation in ONNs. Here, we propose a universal WDM structure called multiplexed neuron sets (MNS) which apply WDM technologies to optical neurons and enable ONNs to be further compressed. A corresponding back-propagation (BP) training algorithm is proposed to alleviate or even cancel the influence of inter-channel crosstalk on MNS-based WDM-ONNs. For simplicity, semiconductor optical amplifiers (SOAs) are employed as an example of MNS to construct a WDM-ONN trained with the new algorithm. The result shows that the combination of MNS and the corresponding BP training algorithm significantly downsize the system and improve the energy efficiency to tens of times while giving similar performance to traditional ONNs.


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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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