杭州电子科技大学毕美华获国家专利权
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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利基于萤火虫算法的深度光学神经网络训练方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116842988B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310750042.6,技术领域涉及:G06N3/006;该发明授权基于萤火虫算法的深度光学神经网络训练方法及系统是由毕美华;柴杰;施浩远;滕旭阳;胡淼;王宇希;耿秀琳;杨国伟;周雪芳设计研发完成,并于2023-06-25向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于萤火虫算法的深度光学神经网络训练方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了基于萤火虫算法的深度光学神经网络训练方法及系统,方法步骤如下:S1.将基于马赫曾德尔干涉仪MZIs和电光调制器EOMs的深度光学神经网络DONN看作萤火虫,将真实值和预测值之间的均方误差MSE的倒数作为适应度值;S2.随机初始化萤火虫的位置,计算每只萤火虫的发光强度;S3.计算萤火虫之间的吸引度,从而更新萤火虫的位置和发光强度;S4.经过多次更新迭代萤火虫的位置,直到满足终止条件,找到发光强度最大的萤火虫,即具有全局最优网络参数的DONN个体。本发明采用光信号作为信息传播的载体,具有高并行、抗干扰、低延迟、低功耗等特性。
本发明授权基于萤火虫算法的深度光学神经网络训练方法及系统在权利要求书中公布了:1.基于萤火虫算法的深度光学神经网络训练方法,其特征在于,包括如下步骤: S1.将基于马赫曾德尔干涉仪MZIs和电光调制器EOMs的深度光学神经网络DONN看作萤火虫,将真实值和预测值之间的均方误差MSE的倒数作为适应度值; S2.随机初始化萤火虫的位置,计算每只萤火虫的发光强度; S3.计算萤火虫之间的吸引度,从而更新萤火虫的位置和发光强度; S4.经过多次更新迭代萤火虫的位置,直到满足终止条件,找到发光强度最大的萤火虫,即具有全局最优网络参数的DONN个体; 步骤S1中,一个马赫曾德尔干涉仪MZI由前后两个3dB定向耦合器以及两个可调移相器构成,内移相器控制输出分光比,外移相器控制差分输出相位;由奇异值分解原理得知,任意一个实矩阵能分为两个酉矩阵和一个对角阵的乘积,即: 其中,M是实值矩阵,U是m×m的酉矩阵,Σ是m×n的对角阵,是n×n酉矩阵V的复共轭;其中,酉矩阵U和由MZI中的耦合器和移相器实现,对角阵Σ由光衰减器实现,通过配置级联的MZIs网络,实现大规模的光学矩阵运算;电光调制器EOM将光输入功率的一小部分转化为电压,对原始光信号的其余部分进行幅度-相位调制;设输入光信号为z,产生的非线性光电激活函数为fz,具体表达式为: 其中,,α是光电探测器的分接功率比,G是跨阻放大器的增益,是光电探测器的响应度,Vb是静态偏置电压,Vπ是调制器相位变化π所需的电压。
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