BỘ CÂN BẰNG TÍN HIỆU DỰA TRÊN MẠNG NƠ-RON TÍCH CHẬP MỘT CHIỀU CHO HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG CỰ LY NGẮN TỐC ĐỘ 100 Gb/s

Vương Quang Phước và CS. Tập 134, Số 2A, 2025 138 Bảng 4. Công thức tính toán số lượng tham số huấn luyện 𝑃 của mô hình CNN trong hai trường hợp: (a) chỉ có một khối tích chập và (b) có hai khối tích chập Trường hợp Số tham số huấn luyện a. Mô hình chỉ có một khối tích chập (Hình 2(a)) 𝑃1-conv = 4𝑁𝐹 2 + 10𝑁𝐹 + 4 b. Mô hình với hai khối tích chập (Hình 2(b)) 𝑃2-conv = 4𝑁𝐹 2 + 13𝑁𝐹 + 4 Có một điểm thú vị ở đây, việc bổ sung thêm một lớp tích chập thứ hai chỉ làm tăng số lượng tham số huấn luyện ở mức rất nhỏ (khoảng 1–3% so với mô hình một lớp – Hình 6), nhờ sự kết hợp của các lớp MaxPooling (kích thước 2) sau mỗi khối tích chập giúp giảm dần kích thước dữ liệu đầu vào (từ 8 xuống 4 rồi 2). Nhờ đó, số tham số tại lớp kết nối hoàn toàn (FC) được hạn chế, khiến độ phức tạp của hai mô hình gần như tương đồng trong khi kiến trúc 2 lớp CNN vẫn mang lại cải thiện đáng kể về hiệu năng cân bằng. Điều này cho thấy cấu trúc 2 lớp CNN vừa đáp ứng định hướng gọn nhẹ vừa phù hợp với hệ thống IM/DD tốc độ cao có giới hạn phần cứng. Hình 6 biểu diễn mức độ cải thiện BER của các mô hình được khảo sát của các tại mức SNR = 26 dB. Kết quả cho thấy khi số lượng đặc trưng nhỏ (8 đặc trưng/lớp tích chập), mô hình sử dụng 2 lớp vẫn chưa khắc phục được nhược điểm của mô hình 1 lớp do chưa đạt ngưỡng HD- FEC. Tuy nhiên, tỉ lệ BER giảm mạnh với 16 đặc trưng/lớp tích chập, đặc biệt tại mức 32 đặc trưng/lớp tích chập, mô hình hai lớp cho kết quả tốt hơn rõ rệt so với mô hình một lớp. Điều này cho thấy mô hình sử dụng hai lớp tích chập có xu hướng khai thác thông tin hiệu quả hơn so với

kiến trúc một lớp trong quá trình học biểu diễn và cân bằng tín hiệu. Tuy nhiên, khi số lượng đặc trưng tăng đến 64 hoặc 128, hiệu năng của mô hình 1 lớp có xu hướng tăng chậm trong khi mô hình 2 lớp vẫn cho thấy xu hướng tiếp tục tăng. Nhưng cần lưu ý, chi phí tính toán tăng mạnh theo số lượng bộ lọc/lớp tích chập, nên nếu xét theo mục tiêu xây dựng mô hình theo định hướng kiến trúc nhẹ, thì cấu hình sử dụng 32 hoặc 64 đặc trưng cho mỗi lớp tích chập có thể xem là lựa chọn tối ưu hơn, đảm bảo sự cân bằng giữa độ tin cậy của quá trình cân bằng tín hiệu và độ phức tạp tính toán, đặc biệt phù hợp cho các hệ thống yêu cầu triển khai thực tế với tài nguyên phần cứng hạn chế.