कंप्यूटिंग तकनीक के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण छलांग लगाते हुए, यूरोपीय शोधकर्ताओं ने सफलतापूर्वक यह प्रदर्शित किया है कि किस प्रकार बिजली के बजाय प्रकाश का उपयोग कर अभूतपूर्व गति से आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) गणनाएँ की जा सकती हैं।
यह अग्रणी शोध फिनलैंड की टेम्पेरे यूनिवर्सिटी की डॉ. मैथिल्ड हैरी और फ्रांस की यूनिवर्सिटे मैरी एट लुई पाश्चर के डॉ. आंद्रेई एर्मोलाएव द्वारा किया गया है। इसमें दिखाया गया है कि किस तरह तीव्र लेज़र पल्स जब अल्ट्रा-पतली ग्लास फाइबर से गुजरते हैं, तो वे एआई की जानकारी संसाधित करने की प्रक्रिया की नकल कर सकते हैं—वह भी पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम्स की तुलना में हजारों गुना तेज़।
शोधकर्ताओं ने एक्सट्रीम लर्निंग मशीन (ELM) नामक कंप्यूटिंग आर्किटेक्चर का उपयोग किया, जो न्यूरल नेटवर्क से प्रेरित है। उनकी पद्धति में तीव्र प्रकाश पल्स और ग्लास के बीच नॉनलाइनियर इंटरैक्शन का लाभ उठाकर जटिल गणनाएँ की जाती हैं। जब इसे एमएनआईएसटी हस्तलिखित अंक डेटासेट पर परखा गया, तो उनके ऑप्टिकल सिस्टम ने एनॉमलस डिस्पर्शन रेजीम में 91% से अधिक और नॉर्मल डिस्पर्शन रेजीम में 93% से अधिक की प्रभावशाली सटीकता हासिल की।
"यह कार्य दिखाता है कि नॉनलाइनियर फाइबर ऑप्टिक्स में मौलिक शोध किस तरह कंप्यूटेशन के लिए नए रास्ते खोल सकता है," शोध पर्यवेक्षक प्रोफेसर गोएरी जेंटी और जॉन एम. डडली ने समझाया। "भौतिकी और मशीन लर्निंग को मिलाकर, हम अल्ट्राफास्ट और ऊर्जा-कुशल एआई हार्डवेयर की दिशा में नए रास्ते खोल रहे हैं।"
यह नवाचार पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक्स की उन सीमाओं को संबोधित करता है, जो बैंडविड्थ, डेटा थ्रूपुट और पावर खपत के मामले में अपनी भौतिक सीमाओं के करीब पहुँच रही हैं। जैसे-जैसे एआई मॉडल तेज़ी से बढ़ रहे हैं—ओपनएआई के शोध के अनुसार लगभग हर 3.5 महीने में आकार दोगुना हो रहा है—इन मॉडलों को प्रशिक्षित करने और चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मांग अस्थिर होती जा रही है।
प्रकाश-आधारित इस कंप्यूटिंग तकनीक के संभावित अनुप्रयोगों में रियल-टाइम सिग्नल प्रोसेसिंग, पर्यावरण निगरानी और हाई-स्पीड एआई इंफरेंस शामिल हैं। शोधकर्ता भविष्य में ऐसे ऑन-चिप ऑप्टिकल सिस्टम विकसित करने का लक्ष्य रखते हैं, जो प्रयोगशाला से बाहर वास्तविक समय में काम कर सकें, जिससे डेटा सेंटर, स्वायत्त वाहन और अन्य एआई-गहन अनुप्रयोगों में क्रांति आ सकती है।
यह परियोजना फिनलैंड रिसर्च काउंसिल, फ्रेंच नेशनल रिसर्च एजेंसी और यूरोपीय रिसर्च काउंसिल द्वारा वित्तपोषित है। यह कंप्यूटिंग के क्षेत्र में एक मौलिक बदलाव का प्रतिनिधित्व करती है, जो एआई कंप्यूटिंग में बढ़ती ऊर्जा संकट को हल करने के साथ-साथ अधिक शक्तिशाली और प्रतिक्रियाशील एआई सिस्टम को सक्षम बना सकती है।