Cercetătorii de la University of Sydney au dezvoltat un cip de inteligență artificială ultra-compact care efectuează calcule folosind puterea luminii, la viteza luminii, potrivit agenției Xinhua.
Rezultatele studiului au fost publicate în revista științifică Nature Communications și arată cum modelele AI pot fi integrate în structuri fotonice la scară nanometrică, capabile să manipuleze lumina pentru a realiza operațiile matematice necesare proceselor de machine learning.
Prototipul cipului nanofotonic a fost construit integral în cadrul laboratorului Sydney Nano Hub al universității. Pentru a testa performanța tehnologiei, cercetătorii au antrenat cipul să clasifice peste 10.000 de imagini biomedicale, inclusiv scanări RMN ale sânului, toracelui și abdomenului. În simulări și experimente, rețeaua neurală fotonică a obținut o acuratețe de clasificare cuprinsă între 90% și 99%.
Spre deosebire de cipurile tradiționale, care folosesc electricitate și deplasarea electronilor prin circuite pentru a procesa informația – proces ce generează căldură – noul cip utilizează lumină. Lumina poate circula prin materiale fără rezistență electrică, ceea ce înseamnă că nu produce căldură în același mod ca electricitatea. Pe măsură ce lumina trece prin nanostructurile din interiorul cipului, aceste structuri realizează automat calculele necesare.
Potrivit cercetătorilor, tehnologia ar putea juca un rol important în dezvoltarea unor sisteme hardware pentru inteligență artificială mult mai eficiente energetic, în contextul în care cererea globală pentru capacități de procesare continuă să crească. În prezent, centrele de date care susțin AI consumă cantități uriașe de energie și apă pentru răcire.
„Am regândit modul în care fotonica poate fi utilizată pentru a proiecta cipuri de procesare ultrarapide și eficiente energetic”, a declarat profesorul Xiaoke Yi, din cadrul School of Electrical and Computer Engineering a universității și director al Photonics Research Group.
„Inteligența artificială este din ce în ce mai limitată de consumul de energie. Cercetarea noastră realizează calcule neuronale folosind lumină, ceea ce permite acceleratoare AI mai rapide, mai eficiente energetic și mult mai compacte.”
Un avantaj major al utilizării fotonicii este viteza extrem de mare de procesare. Prototipul realizează calculele la scară de picosecunde – trilioane de fracțiuni de secundă – adică intervalul de timp necesar luminii pentru a traversa nanostructura cipului.
Universitatea din Sydney consideră că această tehnologie ar putea deschide drumul către infrastructuri AI sustenabile, capabile să susțină cererea tot mai mare de putere de calcul fără creșteri proporționale ale consumului energetic.
De peste un deceniu, Photonics Research Group din cadrul University of Sydney studiază modalități de extindere a aplicațiilor fotonicii, inclusiv în comunicații wireless și tehnologii avansate de detecție, capabile să identifice urme chimice sau biologice din mediu.
După testarea cu succes a prototipului de cip nanofotonic, echipa condusă de profesorul Xiaoke Yi lucrează în prezent la dezvoltarea unor rețele neuronale fotonice la scară mai mare, care ar putea fi utilizate în viitoarele sisteme de inteligență artificială.
Fii la curent cu tot ce contează în business-ul din România și abonează-te la canalul nostru de Whatsapp Forbes Romania.