name: Разработка элементной базы для сверхпроводниковых искусственных нейронных сетей на основе макроскопических квантовых эффектов
keyword_list: нейронные сети, эффект Джозефсона, гибридные нейронные сети, болометрический детектор
abstract: Проведена разработка энергоэффективной элементной базы сверхпроводниковых искусственных нейронных сетей, использующей макроскопические квантовые эффекты. Важная особенность найденных решений - возможность интеграции с полупроводниковыми и оптическими техническими решениями. Разработаны сверхпроводниковые элементы наиболее распространённых искусственных нейронных сетей (персептрон, РБФ-сеть и свёрточная нейронная сеть). Сверхпроводниковые нейроны способны вычислять активационную функцию за один такт, затрачивая на это энергию порядка 1 аДж. Разработано схемотехническое решение для сверхпроводниковой структуры, позволяющей проводить обучение нейронной сети непосредственно на чипе и вычисляющей производную активационной функции также за один такт. Впервые проведено моделирование работы нейронных сетей, основанных на разработанных сверхпроводниковых нейронах и синапсах, дана оценка их быстродействия и энергоэффективности. Для соединения элементов искусственных нейронных сетей разработана концепция волноводов с управлением размером и относительным положением переносящего информацию пакета на основе контролируемой пространственной неоднородности показателя преломления.
chairman_dissertation_council.surname: Панасюк М.И.
chairman_dissertation_council.position: Директор НИИЯФ МГУ
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
organization_supervisor.surname: Панасюк М.И.
organization_supervisor.position: Директор НИИЯФ МГУ
organization_supervisor.degree: Доктор физико-математических наук
rubrics.code: 29.19.22
rubrics.name: Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
rubrics.code: 28.23.37
rubrics.name: Нейронные сети
rubrics.code: 29.19.29
rubrics.name: Сверхпроводники
oecds.code: 01.03.UB
oecds.name: PHYSICS, APPLIED
oecds.code: 01.03.UF
oecds.name: PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS
speciality_codes.name: Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
speciality_codes.code: 01.04.15
supervisors.fio: Кленов Н.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Васенко А. С.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Корнеев А. А.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Оптика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА, МГУ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА, МГУ
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"
protection_organization.ogrn: 1037700258694
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА, МГУ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА, МГУ
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"
author_organization.ogrn: 1037700258694
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения