重磅！南大科研力量集成光網(wǎng)與DAS，賦能基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測升級之路

蓋世汽車消息顯示，在基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測領(lǐng)域，分布式聲學(xué)傳感(DAS)系統(tǒng)堪稱一項(xiàng)尖端技術(shù)。它能夠敏銳地檢測到長達(dá)數(shù)十公里的光纖電纜中出現(xiàn)的微小振動。從地震探測、石油勘探，到鐵路監(jiān)測以及海底電纜監(jiān)控等諸多方面，DAS 系統(tǒng)都展現(xiàn)出了極高的應(yīng)用價(jià)值。

然而，美中不足的是，DAS 系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)在處理速度上存在著明顯的瓶頸。這一問題極大地限制了該系統(tǒng)在那些需要即時(shí)響應(yīng)的實(shí)時(shí)應(yīng)用場景中的有效性。

為了更高效地處理 DAS 系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，尤其是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，成為了極具潛力的解決方案。在過去的幾十年里，使用 CPU 和 GPU 的傳統(tǒng)電子計(jì)算的處理能力雖有顯著提升，但在速度和能效方面，依然面臨著一些根本性的限制。與之形成鮮明對比的是，光子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)另辟蹊徑，它利用光來進(jìn)行計(jì)算，而非傳統(tǒng)的電。這種創(chuàng)新的方式提供了一種革命性的選擇，有望在極低的功耗下實(shí)現(xiàn)更高的處理速度。

不過，要將光子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這樣的光學(xué)計(jì)算系統(tǒng)與 DAS 技術(shù)進(jìn)行集成并非易事，其中面臨著諸多重大技術(shù)挑戰(zhàn)。特別是在處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及確保精確的信號處理方面，存在著不少難題亟待解決。

據(jù)外媒報(bào)道，由南京大學(xué)鄒寧睦博士所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)積極探索，致力于開發(fā)一種創(chuàng)新的方法來突破這些技術(shù)障礙。相關(guān)的研究成果以論文的形式發(fā)表在了《Advanced Photonics》期刊上。在這篇報(bào)告中，詳細(xì)探討了他們新開發(fā)的時(shí)分復(fù)用光子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器(TWM-PNNA)在處理 DAS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用情況，為解決 DAS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理難題帶來了新的希望與可能，也為基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展提供了新的思路。