Într-un salt semnificativ pentru tehnologia de calcul, cercetători europeni au demonstrat cu succes modul în care lumina, și nu electricitatea, poate fi folosită pentru a efectua calcule de inteligență artificială la viteze fără precedent.
Cercetarea revoluționară, realizată de dr. Mathilde Hary de la Universitatea Tampere din Finlanda și dr. Andrei Ermolaev de la Université Marie et Louis Pasteur din Franța, arată cum impulsurile intense de laser care traversează fibre de sticlă ultra-subțiri pot imita modul în care AI procesează informația, însă de mii de ori mai rapid decât sistemele electronice convenționale.
Cercetătorii au folosit o arhitectură de calcul cunoscută sub numele de Extreme Learning Machine (ELM), inspirată de rețelele neuronale. Abordarea lor valorifică interacțiunea neliniară dintre impulsurile intense de lumină și sticlă pentru a realiza calcule complexe. Testat pe setul de date MNIST cu cifre scrise de mână, sistemul lor optic a atins rate impresionante de acuratețe, depășind 91% în regimuri de dispersie anormală și 93% în regimuri de dispersie normală.
"Această lucrare demonstrează cum cercetarea fundamentală în optica neliniară a fibrelor poate genera noi abordări în calculatoare", au explicat profesorii Goëry Genty și John M. Dudley, care au supervizat cercetarea. "Prin îmbinarea fizicii cu învățarea automată, deschidem noi drumuri către hardware AI ultra-rapid și eficient energetic."
Inovația abordează limitări critice ale electronicii tradiționale, care se apropie de limitele lor fizice în ceea ce privește lățimea de bandă, debitul de date și consumul de energie. Pe măsură ce modelele AI continuă să crească exponențial — dublându-și dimensiunea aproximativ la fiecare 3,5 luni, potrivit cercetărilor OpenAI — cerințele energetice pentru antrenarea și rularea acestor modele devin tot mai nesustenabile.
Aplicațiile potențiale pentru această tehnologie de calcul bazată pe lumină variază de la procesare de semnal în timp real și monitorizare de mediu, până la inferență AI de mare viteză. Cercetătorii își propun să dezvolte în viitor sisteme optice integrate pe cip, capabile să funcționeze în timp real în afara laboratoarelor, cu potențialul de a revoluționa centrele de date, vehiculele autonome și alte aplicații intensive în AI.
Proiectul, finanțat de Consiliul de Cercetare al Finlandei, Agenția Națională de Cercetare a Franței și Consiliul European de Cercetare, reprezintă o schimbare fundamentală de paradigmă în calculatoare, care ar putea contribui la rezolvarea crizei energetice tot mai mari din domeniul AI, permițând în același timp sisteme AI mai puternice și mai receptive.