U značajnom iskoraku za hardver umjetne inteligencije, istraživački timovi sa Sveučilišta Tampere u Finskoj i Sveučilišta Marie et Louis Pasteur u Francuskoj uspješno su demonstrirali kako intenzivni laserski pulsevi koji putuju kroz ultra-tanka staklena vlakna mogu izvoditi složene AI izračune neviđenim brzinama.
Zajedničko istraživanje, koje vode profesori Goëry Genty, John Dudley i Daniel Brunner, uz ključne doprinose poslijedoktoranada dr. Mathilde Hary i dr. Andreija Ermolaeva, pokazalo je da njihov optički računalni sustav može obrađivati informacije tisućama puta brže od tradicionalne elektronike temeljene na siliciju. Najimpresivnije je što sustav postiže te brzine uz zadržavanje točnosti usporedive s konvencionalnim sustavima u zadacima poput prepoznavanja slika.
"Ovo istraživanje pokazuje kako temeljna istraživanja u nelinearnoj optici vlakana mogu potaknuti nove pristupe računanju", objasnili su voditelji istraživanja. "Spajanjem fizike i strojnog učenja otvaramo nove puteve prema ultrabrzom i energetski učinkovitom AI hardveru."
Otkriće koristi računalnu arhitekturu poznatu kao Extreme Learning Machine, inspiriranu neuronskim mrežama. Umjesto konvencionalne elektronike i algoritama, sustav izračune ostvaruje iskorištavanjem nelinearne interakcije između intenzivnih svjetlosnih pulseva i stakla. Ovakav pristup odgovara na sve veće zabrinutosti oko ograničenja tradicionalne elektronike, koja se približava svojim fizičkim granicama u pogledu propusnosti, prijenosa podataka i potrošnje energije.
Potencijalna primjena ove tehnologije daleko nadilazi akademska istraživanja. Kako AI modeli postaju sve veći i energetski zahtjevniji, ova bi tehnologija mogla pomoći u rješavanju ključnih uskih grla računalne infrastrukture. Istraživači planiraju u budućnosti razviti optičke sustave na čipu koji mogu raditi u stvarnom vremenu izvan laboratorijskih uvjeta, s primjenama od obrade signala u stvarnom vremenu do praćenja okoliša i visokobrzinskog AI zaključivanja.
Ovaj razvoj događa se u ključnom trenutku za računalnu industriju, dok tvrtke poput Lightmatter i LightSolver također ostvaruju značajan napredak u fotoničkom računanju. S Lightmatterom koji planira lansirati svoju platformu M1000 u ljeto 2025. i LightSolverom koji je nedavno proglašen Tehnološkim pionirem 2025. od strane Svjetskog ekonomskog foruma, utrka za iskorištavanje svjetlosti za računalstvo nove generacije ubrzano se zahuktava.