في خطوة هامة نحو تطوير عتاد الذكاء الاصطناعي، نجحت فرق بحثية من جامعة تامبيري في فنلندا وجامعة ماري ولويس باستور في فرنسا في إثبات كيف يمكن لنبضات الليزر المكثفة التي تمر عبر ألياف زجاجية فائقة النحافة أن تنفذ عمليات حسابية معقدة للذكاء الاصطناعي بسرعات غير مسبوقة.
قاد الدراسة التعاونية كل من البروفيسور غويري جنتي، والبروفيسور جون دادلي، والبروفيسور دانيال برونر، بمساهمات رئيسية من الباحثين بعد الدكتوراه الدكتورة ماتيلد هاري والدكتور أندريه إرمولايف. وقد أظهرت نتائجهم أن نظام الحوسبة البصرية هذا قادر على معالجة المعلومات بسرعة تفوق الإلكترونيات التقليدية القائمة على السيليكون بآلاف المرات. والأهم من ذلك، أن النظام يحقق هذه السرعات مع الحفاظ على دقة مماثلة للأنظمة التقليدية في مهام مثل التعرف على الصور.
قال قادة البحث: "هذا العمل يوضح كيف يمكن للأبحاث الأساسية في مجال بصريات الألياف غير الخطية أن تدفع نحو طرق جديدة للحوسبة. من خلال دمج الفيزياء وتعلم الآلة، نفتح مسارات جديدة نحو عتاد ذكاء اصطناعي فائق السرعة وكفاءة في استهلاك الطاقة".
يعتمد هذا الإنجاز على بنية حوسبة تُعرف باسم آلة التعلم المتطرف، المستوحاة من الشبكات العصبية. وبدلاً من الإلكترونيات التقليدية والخوارزميات، يحقق النظام العمليات الحسابية من خلال الاستفادة من التفاعل غير الخطي بين نبضات الضوء المكثفة والزجاج. وتستجيب هذه المقاربة لمخاوف متزايدة بشأن حدود الإلكترونيات التقليدية، التي تقترب من حدودها الفيزيائية من حيث النطاق الترددي وسرعة نقل البيانات واستهلاك الطاقة.
تتجاوز التطبيقات المحتملة لهذا الابتكار حدود البحث الأكاديمي. ومع استمرار نماذج الذكاء الاصطناعي في النمو وزيادة استهلاكها للطاقة، يمكن أن تساعد هذه التقنية في معالجة عنق الزجاجة الحرجة في بنية الحوسبة. ويهدف الباحثون في نهاية المطاف إلى تطوير أنظمة بصرية على الشريحة يمكنها العمل في الوقت الفعلي خارج المختبرات، مع تطبيقات تتراوح من معالجة الإشارات الفورية إلى مراقبة البيئة والاستدلال السريع للذكاء الاصطناعي.
يأتي هذا التطور في وقت حاسم لصناعة الحوسبة، حيث تحقق شركات مثل Lightmatter وLightSolver تقدماً كبيراً في مجال الحوسبة الضوئية. ومع استعداد Lightmatter لإطلاق منصة M1000 في صيف 2025، وحصول LightSolver مؤخراً على لقب رائد التكنولوجيا لعام 2025 من المنتدى الاقتصادي العالمي، تتسارع وتيرة السباق نحو استغلال الضوء في حوسبة الجيل القادم بشكل ملحوظ.