في خطوة كبيرة إلى الأمام في مجال 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 الرقة أن تنفذ عمليات حسابية معقدة للذكاء الاصطناعي بسرعات غير مسبوقة.
قاد الدراسة التعاونية كل من البروفيسور غوري جنتي، والبروفيسور جون ددلي، والبروفيسور دانيال برونر، مع مساهمات رئيسية من الباحثين بعد الدكتوراه الدكتورة ماتيلد هاري والدكتور أندريه إرمولايف. وقد أظهرت نتائجهم أن نظام الحوسبة البصرية الخاص بهم قادر على معالجة المعلومات بسرعة تفوق الإلكترونيات التقليدية القائمة على السيليكون بآلاف المرات، مع الحفاظ على دقة مماثلة للأنظمة التقليدية في مهام مثل التعرف على الصور.
وأوضح قادة البحث: "يُظهر هذا العمل كيف يمكن للأبحاث الأساسية في مجال الألياف البصرية غير الخطية أن تدفع نحو مناهج جديدة في الحوسبة. من خلال دمج الفيزياء وتعلم الآلة، نفتح مسارات جديدة نحو عتاد ذكاء اصطناعي فائق السرعة وموفر للطاقة".
يعتمد هذا الإنجاز على بنية حوسبية تُعرف باسم "آلة التعلم القصوى"، المستوحاة من الشبكات العصبية. وبدلاً من الإلكترونيات والخوارزميات التقليدية، تحقق هذه المنظومة العمليات الحسابية من خلال الاستفادة من التفاعل غير الخطي بين نبضات الضوء المكثفة والزجاج. ويعالج هذا النهج المخاوف المتزايدة بشأن حدود الإلكترونيات التقليدية، التي تقترب من حدودها الفيزيائية من حيث عرض 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 الحرج في بنية الحوسبة. ويهدف الباحثون في نهاية المطاف إلى تطوير أنظمة بصرية على الرقاقة يمكنها العمل في الوقت الفعلي خارج المختبرات، مع تطبيقات تتراوح من معالجة الإشارات الفورية إلى المراقبة البيئية 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 منصتها M1000 في صيف 2025، وحصول LightSolver مؤخراً على لقب رائد التكنولوجيا لعام 2025 من المنتدى الاقتصادي العالمي، تتسارع وتيرة السباق للاستفادة من الضوء في حوسبة الجيل القادم بشكل ملحوظ.