Dalam satu pencapaian penting untuk perkakasan kecerdasan buatan, para penyelidik telah menunjukkan bagaimana gentian kaca boleh menggantikan silikon sebagai asas kepada sistem pemprosesan AI generasi baharu.
Pasukan penyelidik kolaboratif dari Universiti Tampere di Finland dan Université Marie et Louis Pasteur di Perancis telah berjaya membuktikan bahawa denyutan laser berintensiti tinggi melalui gentian kaca ultra-nipis mampu melakukan pengiraan seperti AI pada kelajuan yang belum pernah dicapai sebelum ini. Hasil kerja mereka, yang diterbitkan dalam Optics Letters, memperkenalkan seni bina pengkomputeran baharu yang dikenali sebagai Extreme Learning Machine (ELM), yang diinspirasikan oleh rangkaian neural.
"Daripada menggunakan elektronik dan algoritma konvensional, pengiraan dicapai dengan memanfaatkan interaksi bukan linear antara denyutan cahaya berintensiti tinggi dan gentian kaca," jelas penyelidik pasca-doktoral Dr. Mathilde Hary dan Dr. Andrei Ermolaev, yang mengetuai kajian ini. Para penyelidik menggunakan denyutan laser femtosaat—sebilion kali lebih pendek daripada kilatan kamera—yang dikurung dalam kawasan lebih kecil daripada sehelai rambut manusia untuk mendemonstrasikan sistem ELM optik mereka.
Pendekatan ini menawarkan kelebihan ketara berbanding pengkomputeran elektronik tradisional. Ketika elektronik konvensional semakin menghampiri had dari segi jalur lebar, kadar pemprosesan data dan penggunaan tenaga, gentian optik mampu menukar isyarat input ribuan kali lebih pantas serta memperkuat perbezaan kecil melalui interaksi bukan linear agar dapat dikesan.
Implikasi kepada AI amat besar. Ketika model AI terus berkembang menjadi lebih besar dan memerlukan lebih banyak tenaga, keterbatasan pemprosesan elektronik semakin ketara. Pengkomputeran optik boleh menjadi penyelesaian dengan meningkatkan kelajuan pemprosesan secara mendadak sambil berpotensi mengurangkan penggunaan tenaga—satu pertimbangan kritikal apabila sistem AI berskala besar dibangunkan.
"Dengan menggabungkan fizik dan pembelajaran mesin, kami membuka laluan baharu ke arah perkakasan AI yang ultra-pantas dan cekap tenaga," kata Profesor Goëry Genty, salah seorang ketua penyelidik. Pasukan ini berhasrat untuk membangunkan sistem optik atas cip yang boleh beroperasi secara masa nyata dan di luar persekitaran makmal.
Penyelidikan ini, yang dibiayai oleh Majlis Penyelidikan Finland, Agensi Penyelidikan Kebangsaan Perancis, dan Majlis Penyelidikan Eropah, menunjukkan potensi aplikasi daripada pemprosesan isyarat masa nyata, pemantauan alam sekitar hinggalah inferens AI berkelajuan tinggi. Ketika pengkomputeran berasaskan silikon tradisional semakin menghampiri had fizikalnya, kejayaan pengkomputeran optik ini mungkin menjadi masa depan teknologi pemprosesan AI.