Σε ένα σημαντικό άλμα για το υλικό της τεχνητής νοημοσύνης, ερευνητικές ομάδες από το Πανεπιστήμιο του Τάμπερε στη Φινλανδία και το Université Marie et Louis Pasteur στη Γαλλία κατάφεραν να αποδείξουν πως έντονοι παλμοί λέιζερ που διαδίδονται μέσω υπέρλεπτων οπτικών ινών μπορούν να εκτελούν πολύπλοκους υπολογισμούς τεχνητής νοημοσύνης με πρωτοφανείς ταχύτητες.
Η συνεργατική μελέτη, υπό την καθοδήγηση των καθηγητών Goëry Genty, John Dudley και Daniel Brunner, με σημαντική συμβολή των μεταδιδακτορικών ερευνητών Dr. Mathilde Hary και Dr. Andrei Ermolaev, έδειξε ότι το οπτικό υπολογιστικό τους σύστημα μπορεί να επεξεργάζεται πληροφορίες χιλιάδες φορές ταχύτερα από τα παραδοσιακά ηλεκτρονικά με βάση το πυρίτιο. Το πιο εντυπωσιακό είναι ότι το σύστημα επιτυγχάνει αυτές τις ταχύτητες διατηρώντας ακρίβεια συγκρίσιμη με τα συμβατικά συστήματα σε εργασίες όπως η αναγνώριση εικόνας.
«Αυτή η εργασία δείχνει πώς η θεμελιώδης έρευνα στη μη γραμμική οπτική ινών μπορεί να οδηγήσει σε νέες προσεγγίσεις στην υπολογιστική», εξήγησαν οι επικεφαλής της έρευνας. «Συνδυάζοντας τη φυσική με τη μηχανική μάθηση, ανοίγουμε νέους δρόμους για υπερταχείες και ενεργειακά αποδοτικές υποδομές τεχνητής νοημοσύνης.»
Η ανακάλυψη αξιοποιεί μια αρχιτεκτονική υπολογιστών γνωστή ως Extreme Learning Machine, εμπνευσμένη από τα νευρωνικά δίκτυα. Αντί για τα παραδοσιακά ηλεκτρονικά και αλγορίθμους, το σύστημα επιτυγχάνει υπολογισμούς εκμεταλλευόμενο τη μη γραμμική αλληλεπίδραση μεταξύ έντονων παλμών φωτός και γυαλιού. Αυτή η προσέγγιση απαντά στις αυξανόμενες ανησυχίες για τα όρια των παραδοσιακών ηλεκτρονικών, τα οποία πλησιάζουν τα φυσικά τους όρια όσον αφορά το εύρος ζώνης, τη διακίνηση δεδομένων και την κατανάλωση ενέργειας.
Οι πιθανές εφαρμογές ξεπερνούν κατά πολύ την ακαδημαϊκή έρευνα. Καθώς τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης συνεχίζουν να μεγαλώνουν και να απαιτούν περισσότερη ενέργεια, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να βοηθήσει στην αντιμετώπιση κρίσιμων σημείων συμφόρησης στις υποδομές υπολογιστών. Οι ερευνητές στοχεύουν τελικά στην ανάπτυξη οπτικών συστημάτων σε chip που θα λειτουργούν σε πραγματικό χρόνο εκτός εργαστηρίου, με εφαρμογές από την επεξεργασία σημάτων σε πραγματικό χρόνο έως την περιβαλλοντική παρακολούθηση και την ταχύτατη εξαγωγή συμπερασμάτων από συστήματα τεχνητής νοημοσύνης.
Αυτή η εξέλιξη έρχεται σε μια κρίσιμη στιγμή για τη βιομηχανία υπολογιστών, καθώς εταιρείες όπως οι Lightmatter και LightSolver σημειώνουν επίσης σημαντική πρόοδο στην υπολογιστική φωτονίων. Με τη Lightmatter να σχεδιάζει την κυκλοφορία της πλατφόρμας M1000 το καλοκαίρι του 2025 και τη LightSolver να ανακηρύσσεται πρόσφατα Τεχνολογικός Πρωτοπόρος του 2025 από το Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ, η κούρσα για την αξιοποίηση του φωτός στην υπολογιστική επόμενης γενιάς επιταχύνεται ραγδαία.