Într-un salt semnificativ pentru hardware-ul inteligenței artificiale, echipe de cercetare de la Universitatea Tampere din Finlanda și Universitatea Marie et Louis Pasteur din Franța au demonstrat cu succes cum impulsuri laser intense care circulă prin fibre de sticlă ultra-subțiri pot efectua calcule AI complexe la viteze fără precedent.
Studiul colaborativ, condus de profesorii Goëry Genty, John Dudley și Daniel Brunner, cu contribuții esențiale din partea cercetătorilor postdoctorali dr. Mathilde Hary și dr. Andrei Ermolaev, a arătat că sistemul lor de calcul optic poate procesa informații de mii de ori mai rapid decât electronica tradițională pe bază de siliciu. Cel mai remarcabil este faptul că sistemul atinge aceste viteze menținând o acuratețe comparabilă cu sistemele convenționale în sarcini precum recunoașterea imaginilor.
„Această lucrare demonstrează cum cercetarea fundamentală în optica neliniară a fibrelor poate genera noi abordări ale calculului”, au explicat liderii echipei. „Prin îmbinarea fizicii cu învățarea automată, deschidem noi drumuri către hardware AI ultrarapid și eficient energetic.”
Descoperirea se bazează pe o arhitectură de calcul cunoscută sub numele de Extreme Learning Machine, inspirată de rețelele neuronale. În locul electronicii și algoritmilor convenționali, sistemul realizează calculele profitând de interacțiunea neliniară dintre impulsurile intense de lumină și sticlă. Această abordare răspunde preocupărilor tot mai mari legate de limitele electronicii tradiționale, care se apropie de barierele fizice privind lățimea de bandă, viteza de procesare a datelor și consumul de energie.
Aplicațiile potențiale depășesc cu mult cercetarea academică. Pe măsură ce modelele AI devin tot mai mari și mai consumatoare de energie, această tehnologie ar putea ajuta la depășirea blocajelor critice din infrastructura de calcul. Cercetătorii își propun să dezvolte în viitor sisteme optice pe cip care să funcționeze în timp real, în afara laboratoarelor, cu aplicații ce variază de la procesarea semnalelor în timp real la monitorizarea mediului și inferență AI de mare viteză.
Această dezvoltare vine într-un moment crucial pentru industria de calcul, deoarece companii precum Lightmatter și LightSolver fac, de asemenea, progrese semnificative în domeniul calculului fotonic. Cu Lightmatter planificând lansarea platformei M1000 în vara anului 2025 și LightSolver recent desemnată „Technology Pioneer 2025” de către Forumul Economic Mondial, cursa pentru valorificarea luminii în calculul de nouă generație se accelerează rapid.