基于内存计算的深度贝叶斯主动学习研究

随着人工智能(AI)技术的快速发展,深度学习在复杂任务中取得了显著进展。然而,深度学习的成功在很大程度上依赖于大量标注数据,而数据的标注过程不仅耗时、劳动密集,还需要专业的领域知识,成本高昂。特别是在一些专业领域中,如机器人技能学习、催化剂发现、药物发现和蛋白质生产优化等,获取标注数据的难度和成本尤其突出。为了解决这一问题,深度贝叶斯主动学习(Deep Bayesian Active Learning, DBAL)应运而生。DBAL通过主动选择最有信息量的数据进行标注,显著提高了标注效率,从而在有限标注数据的情况下实现高质量的学习。 然而,DBAL的实现面临着一个重要的技术挑战:它需要处理大量的随机变量和高带宽的数据传输,这对传统的确定性硬件提出了极高的要求。传统的互补金属氧化物半导体(Co...

使用光频梳和可编程光存储器的高光谱内存计算

超光谱存储内计算与光频梳和可编程光存储器的应用 导言 近年来,机器学习的突破促进了包括医疗、金融、零售、汽车和制造业在内的多个行业的革命性发展。这些转变导致对广泛的矩阵-向量乘法运算(mvm)需求激增,这对于大规模优化和深度学习算法是至关重要的。然而,这种日益增长的计算需求挑战了传统的冯·诺依曼数字电子计算机架构,该架构将存储器和处理单元分开,从而导致“冯·诺依曼瓶颈”,即数据在存储器和处理器之间的传输速度限制了整体系统性能。为了解决这一性能瓶颈,存储内计算作为一种变革性的解决方案浮现出来,它通过将非易失性存储元素直接集成到处理器中,推动更高效的数据移动、降低能耗和实现高度并行计算。 与此同时,光学计算系统因其天生适合并行数学运算而重新引起了关注。这些系统自几十年前首次出现以来,已经取得了显...