تراشه هوش مصنوعی با نور داده‌ها را پردازش می‌کند

آی‌تی‌من- با توجه به تراشه‌های یکپارچه فتونیک-الکترونیک، سخت افزار می‌تواند با استفاده از فرکانس‌های مختلف طول موج رادیویی نور، محاسباتی پیچیده را به طور موازی انجام دهد. محققان مدعی هستند این سخت افزار می‌تواند سرعت و کارایی پردازش داده‌ها را برای فعالیت‌های هوش مصنوعی تا چند برابر ارتقا دهد.

این تحقیق در ژورنال نیچر فوتونیکس منتشر شده و چالش‌های مرتبط با کاربردهای هوش مصنوعی نوین را به چالش می‌کشد و تقاضا برای قدرت رایانش را می‌افزاید. تراشه‌های معمول رایانشی که به قطعات الکترونیکی متکی هستند باید با سرعت نوآوری در هوش مصنوعی خود را هماهنگ کنند. این امر نیازمند دو برابر شدن قدرت پردازش در هر ۳.۵ ماه است به گفته پژوهشگران استفاده از نور به جای قطعات الکترونیکی روشی نوین برای رایانش فراهم و این چالش‌ها را برطرف می‌کند.

محققان قبلا نمونه‌ای از یک تراشه فتونیک را نمایش داده بودند که می‌تواند عملیات «ضرب ماتریس-بردار» را انجام دهد که یک فعالیت ضروری برای هوش مصنوعی است و یادگیری ماشینی را سریع‌تر از هر تراشه الکترونیکی انجام می‌دهد. تراشه نوین از رنگ‌های مختلف نور برای نمایش مجموعه داده‌های مختلف و انجام محاسبات متعدد به صورت موازی استفاده می‌کرد.

پژوهشگران در جدیدترین تحقیق خود با استفاده از فرکانس‌های رادیویی نور جدید رمزگذاری داده‌ها، بعد دیگری به فعالیت‌های موازی تراشه فتونیک اضافه کردند. تراشه با سرعت و دقت بالاتر می‌تواند داده‌های ۳ بعدی مانند تصاویر یا ویدئو را پردازش کند. محققان سخت افزار ابداعی را برای حل چالش پیش بینی ریسک مرگ ناگهانی در اثر سیگنال‌های قلبی در بیماران به کار گرفتند. آنها توانستند ۱۰۰ سیگنال قلبی را به طور همزمان تحلیل و با دقت ۹۳.۵ درصد مشکل را شناسایی کنند.

آنها تخمین می‌زنند سخت افزار مذکور از نظر بازده انرژی و چگالی محاسباتی می‌تواند حتی با مقیاس متوسط ۶ورودی × ۶ خروجی، با ضریب ۱۰۰ از برترین پردازنده‌های الکترونیکی بهتر عمل کند. آنها همچنین پیش بینی می‌کنند با بهره‌برداری از ویژگی‌های نوری بیشتر، مانند قطبی شدن و مولتی‌پلکس کردن حالت به پیشرفت بیشتری در موازی‌سازی محاسباتی دست یابند.