Významný pokrok v oblasti hardvéru umelej inteligencie dosiahli výskumné tímy z Univerzity v Tampere (Fínsko) a Univerzity Marie et Louis Pasteur (Francúzsko), keď úspešne predviedli, ako intenzívne laserové impulzy prechádzajúce ultra tenkými sklenenými vláknami dokážu vykonávať zložité AI výpočty bezprecedentnou rýchlosťou.
Spoločnú štúdiu viedli profesori Goëry Genty, John Dudley a Daniel Brunner, pričom kľúčovo prispeli aj postdoktorandi Dr. Mathilde Hary a Dr. Andrei Ermolaev. Ich optický výpočtový systém dokáže spracovávať informácie tisíckrát rýchlejšie než tradičná kremíková elektronika. Najpozoruhodnejšie je, že systém dosahuje tieto rýchlosti pri zachovaní presnosti porovnateľnej s konvenčnými systémami v úlohách, ako je rozpoznávanie obrázkov.
"Táto práca ukazuje, ako môže základný výskum v oblasti nelineárnej optiky vláken priniesť nové prístupy k výpočtom," vysvetlili vedúci výskumu. "Spájaním fyziky a strojového učenia otvárame nové cesty k ultrarýchlemu a energeticky efektívnemu hardvéru pre AI."
Prelomová technológia využíva architektúru známy ako Extreme Learning Machine, inšpirovanú neurónovými sieťami. Namiesto tradičnej elektroniky a algoritmov využíva systém výpočty, ktoré vznikajú vďaka nelineárnej interakcii intenzívnych svetelných impulzov so sklom. Tento prístup reaguje na rastúce obavy z limitov tradičnej elektroniky, ktorá sa blíži k fyzikálnym hraniciam v oblasti šírky pásma, priepustnosti dát a spotreby energie.
Potenciálne využitie tejto technológie ďaleko presahuje akademický výskum. S rastom veľkosti a energetickej náročnosti AI modelov by mohla pomôcť riešiť kľúčové úzke miesta v infraštruktúre výpočtovej techniky. Výskumníci plánujú v budúcnosti vyvinúť optické systémy priamo na čipoch, ktoré by mohli fungovať v reálnom čase mimo laboratórnych podmienok – od spracovania signálov v reálnom čase cez environmentálny monitoring až po vysokorýchlostné AI inferencie.
Tento vývoj prichádza v kľúčovom období pre výpočtársky priemysel, keď spoločnosti ako Lightmatter a LightSolver dosahujú významné pokroky v oblasti fotonických výpočtov. Lightmatter plánuje spustiť svoju platformu M1000 v lete 2025 a LightSolver bol nedávno označený za Technologického priekopníka roku 2025 Svetovým ekonomickým fórom. Preteky o využitie svetla pre výpočty novej generácie sa tak rýchlo zrýchľujú.