Optical Neural Networks

در سال‌های اخیر، گسترش سریعی در زمینه اپتیک غیرخطی مانند محاسبات عصبی وجود داشته است. تا به امروز، هیچ کس شک نمی کند که اپتیک غیرخطی به دلیل موازی بودن ذاتی، استفاده از سرعت نور و توانایی آنها در پردازش آرایه های داده دو بعدی بدون حامل یا یکی از امیدوارکننده ترین زمینه های تحقق مدل های شبکه عصبی بزرگ است. گلوگاه های تحول به همین دلیل است که بسیاری از کاربردهای جالب اپتیک غیرخطی - حافظه های انجمنی، شبکه های هاپفیلد و شبکه های خود سازماندهی شده - به روشی کاملاً نوری با استفاده از عناصر پردازش نوری غیرخطی محقق می شوند. هر دو حوزه که افراد را از رشته‌های مختلف جذب می‌کنند و با توجه به افزایش مقالات منتشر شده، کنفرانس‌ها، همکاری‌های بین‌المللی و شرکت‌ها مورد قضاوت قرار می‌گیرند، مردم بیش از هر زمان دیگری در حال حاضر در تحقیقات و برنامه‌های کاربردی در این دو زمینه درگیر هستند. همه این افراد زمینه متفاوتی را برای این منطقه به ارمغان می‌آورند و یکی از اهداف این کتاب ارائه زمینه مشترکی است که از آن توسعه جدید می‌تواند رشد کند. هدف دیگر، توضیح مفاهیم اساسی محاسبات عصبی به عنوان تحقق نوری غیرخطی آن برای مخاطبان علاقه مند است. بنابراین، این کتاب در مورد کل زمینه کاربردهای شبکه عصبی نوری است که تمام رویکردهای اصلی و نتایج مهم آنها را پوشش می دهد. به خصوص، این مقدمه ای است که مفاهیم و ایده ها را از مبانی ساده آنها از طریق فرمول بندی آنها به سیستم های شبکه عصبی آزمایشی قدرتمند توسعه می دهد.

In recent years, there has been a rapid expansion in the field of nonlinear optics as weIl as in the field of neural computing. Up to date, no one would doubt that nonlinear optics is one of the most promising fields of realizing large neural network models due to their inherent parallelism, the use of the speed of light and their ability to process two-dimensional data arrays without carriers or transformation bottlenecks. This is the reason why so many of the interesting applications of nonlinear optics - associative memories, Hopfield networks and self-organized nets - are realized in an all optical way using nonlinear optical processing elements. Both areas attracting people from a wide variety of disciplines and judged by the proliferation of published papers, conferences, international collaborations and enterprises, more people than ever before are now in­ volved in research and applications in these two fields. These people all bring a different background to the area, and one of the aims of this book is to provide a common ground from which new development can grow. Another aim is to explain the basic concepts of neural computation as weIl as its nonlinear optical realizations to an interested audi­ ence. Therefore, the book is about the whole field of optical neural network applications, covering all the major approaches and their important results. Especially, it its an in­ troduction that develops the concepts and ideas from their simple basics through their formulation into powerful experimental neural net systems.