Într-o dezvoltare revoluționară care ar putea remodela viitorul inteligenței artificiale, cercetătorii au demonstrat că fibrele de sticlă—aceeași tehnologie care aduce internetul în casele noastre—ar putea înlocui în curând siliciul ca fundație pentru sistemele de procesare AI.
Studiul colaborativ, condus de dr. Mathilde Hary de la Universitatea Tampere din Finlanda și dr. Andrei Ermolaev de la Université Marie et Louis Pasteur din Franța, a arătat că impulsurile laser intense care traversează fibre de sticlă ultra-subțiri pot efectua calcule asemănătoare celor AI la viteze de mii de ori mai mari decât electronica tradițională.
„În loc să folosim electronică convențională și algoritmi, calculul este realizat profitând de interacțiunea neliniară dintre impulsurile luminoase intense și sticlă”, explică Hary și Ermolaev. Sistemul lor implementează o abordare inspirată de rețelele neuronale, numită Extreme Learning Machine, obținând rezultate aproape de ultimă generație în sarcini precum recunoașterea imaginilor în mai puțin de o trilionime de secundă.
Această descoperire abordează o provocare tot mai mare în dezvoltarea AI. Pe măsură ce modelele devin tot mai complexe, sistemele tradiționale pe bază de siliciu se apropie de limitele lor în ceea ce privește lățimea de bandă, fluxul de date și consumul de energie. Folosind lumina în locul electricității, această abordare a calculului optic ar putea crește dramatic vitezele de procesare, reducând totodată cerințele de energie—un progres esențial în contextul în care centrele de date se confruntă cu cerințele energetice tot mai mari ale sistemelor AI.
Modelele cercetătorilor demonstrează cum factori precum dispersia, neliniaritatea și chiar zgomotul cuantic influențează performanța, oferind cunoștințe esențiale pentru proiectarea viitoarelor sisteme AI hibride optice-electronice. „Această lucrare demonstrează cum cercetarea fundamentală în optica neliniară a fibrelor poate genera noi abordări ale calculului. Prin îmbinarea fizicii cu învățarea automată, deschidem noi drumuri către hardware AI ultrarapid și eficient energetic”, afirmă liderii proiectului.
În perspectivă, echipele își propun să dezvolte sisteme optice pe cip care să poată funcționa în timp real, în afara laboratoarelor. Aplicațiile potențiale variază de la procesare de semnal în timp real la monitorizare de mediu și inferență AI de mare viteză—capacități care ar putea transforma industrii de la telecomunicații la vehicule autonome. Cercetarea este finanțată de Consiliul de Cercetare al Finlandei, Agenția Națională de Cercetare a Franței și Consiliul European de Cercetare.