The present invention discloses low noise, optically coupled optoelectronic
and all-optical artificial neuron devices that can be configured in an
array to simulate the function of biological neural networks, and methods
for making the artificial neurons. In a first optoelectronic embodiment,
the device employs the regenerative pulsation property of astable
multivibrators as optical pulse generators. A photosensitive detector,
disposed in a circuit to control the state of an astable or bistable
multivibrator, converts the intensity of the input light into a train of
light pulses having a frequency that is a function of the intensity of the
input signal. In an all-optical embodiment of an artificial neuron, an
input signal is first integrated and the integrated signal transmitted to
an optical pulse generator comprised of a nonlinear material disposed
within the cavity of a Fabry-Perot etalon. The output of the etalon is a
train of light pulses having a frequency that depends upon the intensity
of the integrated input signal. When a weak light signal reaches the
neuron's input port, there is no light pulse emitted from the output port.
By contrast, a strong signal, or a group of weak signals, triggers a
short-lived light pulse. The output pulse frequency is a function of the
summed input signal power.
La presente invenzione rileva il rumore basso, dispositivi artificiali optoelettronici e tutto-ottici otticamente coppia del neurone che possono essere configurati in un allineamento per simulare la funzione delle reti neurali biologiche e metodi per fare i neuroni artificiali. In un primo incorporamento optoelettronico, il dispositivo impiega la proprietà rigeneratrice di pulsazione dei multivibratori astable come generatori di impulsi ottici. Un rivelatore fotosensibile, disposto di in un circuito per controllare il dichiarare di un multivibratore astable o bistabile, converte l'intensità della luce dell'input in treno degli impulsi luminosi che hanno una frequenza che è una funzione dell'intensità del segnale in ingresso. In un incorporamento tutto-ottico di un neurone artificiale, un segnale in ingresso in primo luogo è integrato ed il segnale integrato è trasmesso ad un generatore di impulsi ottico formato da un materiale non lineare disposto di all'interno della cavità di un etalon di Fabry-Perot. L'uscita del etalon è un treno degli impulsi luminosi che hanno una frequenza che dipende dall'intensità del segnale in ingresso integrato. Quando un segnale chiaro debole raggiunge l'orificio dell'input del neurone, non ci è impulso luminoso emesso dall'orificio di uscita. Al contrario, un segnale forte, o un gruppo dei segnali deboli, inneschi un impulso luminoso di breve durata. La frequenza di impulso dell'uscita è una funzione dell'alimentazione sommata del segnale in ingresso.
