Diffractive deep neural networks (D2NNs) define an all-optical computing framework comprised of spatially engineered passive surfaces that collectively process optical input information by modulating the amplitude and/or the phase of the propagating light. Diffractive optical networks complete their computational tasks at the speed of light propagation through a thin diffractive volume, without any external computing power while exploiting the massive parallelism of optics. Diffractive networks were demonstrated to achieve all-optical classification of objects and perform universal linear transformations. Here we demonstrate, for the first time, a "time-lapse" image classification scheme using a diffractive network, significantly advancing its classification accuracy and generalization performance on complex input objects by using the lateral movements of the input objects and/or the diffractive network, relative to each other. In a different context, such relative movements of the objects and/or the camera are routinely being used for image super-resolution applications; inspired by their success, we designed a time-lapse diffractive network to benefit from the complementary information content created by controlled or random lateral shifts. We numerically explored the design space and performance limits of time-lapse diffractive networks, revealing a blind testing accuracy of 62.03% on the optical classification of objects from the CIFAR-10 dataset. This constitutes the highest inference accuracy achieved so far using a single diffractive network on the CIFAR-10 dataset. Time-lapse diffractive networks will be broadly useful for the spatio-temporal analysis of input signals using all-optical processors.


翻译:Diffractive 深神经网络( D2NNS) 定义了一个全光计算框架, 由空间工程被动表面组成, 集体处理光学输入信息, 调整振幅和(或) 传播光的阶段。 Diffractive 光学网络以光传播速度完成计算任务, 其速度为薄色的调幅, 没有任何外部计算能力, 同时利用光学的巨大平行性能。 Diffractive 网络被演示, 以实现对对象的全光分类, 并进行通用线性变换。 在这里, 我们第一次展示了一个“ 时间流” 图像分类方案, 使用调色网络的“ 时间流”, 通过调试显示输入物体的横向移动速度和( 或) diffractive 网络的横向移动速度速度, 利用控制性或随机的“ 时间流” 数据流流数据流, 将使用极快的“ 直径” 直径网络的透明性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
40+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年8月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月2日
Arxiv
31+阅读 · 2021年3月29日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年8月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员