色散时延水库计算中的时钟共振抑制

《IEEE Photonics Technology Letters》：Clock Resonance Suppression in Dispersive Time-Delay Reservoir Computing

本文提出一种新型色散时间延迟共振器（ dispersive TDRC），利用垂直腔面发射激光和色散光纤布拉格光栅（CFBG）实现色散反馈，有效抑制临界时间比下的时钟共振。实验表明，该方案在非线性自回归移动平均和信道均衡任务中性能优于传统TDRC。

　　

摘要：

由于采用了时延架构，时延 reservoir computing（TDRC）的性能存在固有的局限性，这主要是由于输入时钟周期（即掩码重复周期）与反馈延迟时间之间的关键时间比例处出现了不希望出现的时钟共振现象。在这里，我们提出并研究了一种新型的色散TDRC方案，该方案利用垂直腔面发射激光器，并通过啁啾光纤布拉格光栅（CFBG）实现色散反馈。CFBG提供的色散反馈使得反馈延迟变得模糊，从而有效抑制了关键时间比例处的时钟共振。首先通过存储容量评估了所提方案的可行性，随后在非线性自回归移动平均和非线性信道均衡等常用基准任务中进行了进一步验证。结果表明，与传统的TDRC相比，所提出的色散TDRC在关键时间比例下显著提升了计算性能。