Bilgi işlem teknolojisinde önemli bir sıçrama olarak, Avrupalı araştırmacılar elektriğin yerine ışığın kullanılabileceğini ve bunun yapay zeka hesaplamalarını benzeri görülmemiş hızlarda gerçekleştirebileceğini başarıyla gösterdi.
Finlandiya'daki Tampere Üniversitesi'nden Dr. Mathilde Hary ve Fransa'daki Université Marie et Louis Pasteur'den Dr. Andrei Ermolaev tarafından yürütülen çığır açıcı araştırma, ultra ince cam elyaflar boyunca yol alan yoğun lazer darbelerinin, yapay zekanın bilgi işleme şeklini taklit edebildiğini, üstelik geleneksel elektronik sistemlerden binlerce kat daha hızlı bir şekilde yapabildiğini ortaya koydu.
Araştırmacılar, sinir ağlarından esinlenen bir bilgi işlem mimarisi olan Aşırı Öğrenme Makinesi'ni (Extreme Learning Machine, ELM) kullandı. Bu yaklaşım, yoğun ışık darbeleri ile cam arasındaki doğrusal olmayan etkileşimden yararlanarak karmaşık hesaplamaları gerçekleştiriyor. MNIST el yazısı rakam veri seti üzerinde yapılan testlerde, optik sistem anormal dispersiyon rejimlerinde %91'in, normal dispersiyon rejimlerinde ise %93'ün üzerinde doğruluk oranlarına ulaştı.
Araştırmayı denetleyen Profesörler Goëry Genty ve John M. Dudley, "Bu çalışma, doğrusal olmayan fiber optiklerdeki temel araştırmaların bilgi işlemde yeni yaklaşımları nasıl tetikleyebileceğini gösteriyor," dedi. "Fizik ve makine öğrenimini birleştirerek, ultra hızlı ve enerji verimli yapay zeka donanımına giden yeni yollar açıyoruz."
Bu yenilik, bant genişliği, veri aktarım hızı ve güç tüketimi açısından fiziksel sınırlarına yaklaşan geleneksel elektroniklerin kritik kısıtlamalarını hedef alıyor. OpenAI araştırmasına göre yaklaşık her 3,5 ayda bir iki katına çıkan yapay zeka modellerinin büyümesiyle, bu modellerin eğitimi ve çalıştırılması için gereken enerji talebi giderek sürdürülemez hale geliyor.
Işık tabanlı bu bilgi işlem teknolojisinin potansiyel uygulama alanları arasında gerçek zamanlı sinyal işleme, çevresel izleme ve yüksek hızlı yapay zeka çıkarımı bulunuyor. Araştırmacılar, nihayetinde laboratuvar ortamı dışında gerçek zamanlı çalışabilen çip üstü optik sistemler geliştirmeyi ve bu sayede veri merkezleri, otonom araçlar ve yoğun yapay zeka gerektiren diğer uygulamalarda devrim yaratmayı hedefliyor.
Finlandiya Araştırma Konseyi, Fransız Ulusal Araştırma Ajansı ve Avrupa Araştırma Konseyi tarafından finanse edilen bu proje, yapay zeka bilgi işlemindeki büyüyen enerji krizine çözüm getirebilecek ve aynı zamanda daha güçlü, daha hızlı tepki veren yapay zeka sistemlerinin önünü açabilecek temel bir paradigma değişimini temsil ediyor.