Într-un progres semnificativ pentru hardware-ul inteligenței artificiale, cercetătorii au demonstrat cum fibrele de sticlă ar putea înlocui siliciul ca fundație pentru sistemele de procesare AI de nouă generație.
Echipele de cercetare colaborative de la Universitatea Tampere din Finlanda și Universitatea Marie et Louis Pasteur din Franța au arătat cu succes că impulsurile laser intense transmise prin fibre de sticlă ultra-subțiri pot efectua calcule asemănătoare AI la viteze fără precedent. Lucrarea lor, publicată în Optics Letters, prezintă o arhitectură de calcul inovatoare cunoscută sub numele de Extreme Learning Machine (ELM), inspirată de rețelele neuronale.
„În loc să folosim electronica și algoritmii convenționali, calculul este realizat valorificând interacțiunea neliniară dintre impulsurile de lumină intensă și sticlă”, explică cercetătorii postdoctorali dr. Mathilde Hary și dr. Andrei Ermolaev, care au condus studiul. Cercetătorii au utilizat impulsuri laser de femtosecunde—de un miliard de ori mai scurte decât un bliț de cameră—concentrate într-o zonă mai mică decât o fracțiune dintr-un fir de păr uman pentru a demonstra sistemul lor optic ELM.
Această abordare oferă avantaje semnificative față de calculul electronic tradițional. În timp ce electronica convențională se apropie de limitele sale în ceea ce privește lățimea de bandă, debitul de date și consumul de energie, fibrele optice pot transforma semnalele de intrare de mii de ori mai rapid și pot amplifica diferențe minuscule prin interacțiuni neliniare, făcându-le ușor de distins.
Implicațiile pentru AI sunt profunde. Pe măsură ce modelele AI devin tot mai mari și mai consumatoare de energie, limitările procesării electronice devin tot mai evidente. Calculul optic ar putea oferi o soluție, crescând dramatic viteza de procesare și reducând potențial consumul de energie—un aspect esențial pe măsură ce sistemele AI se dezvoltă.
„Prin îmbinarea fizicii cu învățarea automată, deschidem noi drumuri către hardware AI ultrarapid și eficient energetic”, afirmă profesorul Goëry Genty, unul dintre liderii cercetării. Echipa își propune să dezvolte în viitor sisteme optice integrate pe cip, capabile să funcționeze în timp real și în afara laboratoarelor.
Cercetarea, finanțată de Consiliul de Cercetare al Finlandei, Agenția Națională de Cercetare din Franța și Consiliul European de Cercetare, indică aplicații potențiale de la procesarea semnalelor în timp real, la monitorizarea mediului și inferență AI de mare viteză. Pe măsură ce calculul pe bază de siliciu se apropie de limitele sale fizice, această descoperire în calculul optic ar putea reprezenta viitorul tehnologiei de procesare AI.