Yapay zeka donanımı için önemli bir atılımda, araştırmacılar cam fiberlerin, yeni nesil yapay zeka işlem sistemlerinin temeli olarak silikonu değiştirebileceğini gösterdi.
Finlandiya Tampere Üniversitesi ve Fransa Université Marie et Louis Pasteur'den ortak araştırma ekipleri, ultra ince cam fiberler üzerinden gönderilen yoğun lazer darbelerinin, benzeri görülmemiş hızlarda yapay zeka benzeri hesaplamalar gerçekleştirebildiğini başarıyla gösterdi. Optics Letters dergisinde yayımlanan çalışmaları, sinir ağlarından ilham alan "Aşırı Öğrenme Makinesi" (Extreme Learning Machine - ELM) olarak bilinen yeni bir hesaplama mimarisini ortaya koyuyor.
Çalışmayı yürüten doktora sonrası araştırmacılar Dr. Mathilde Hary ve Dr. Andrei Ermolaev, "Geleneksel elektronikler ve algoritmalar yerine, hesaplama işlemi yoğun ışık darbeleri ile cam arasındaki doğrusal olmayan etkileşimden yararlanılarak gerçekleştiriliyor," şeklinde açıklıyor. Araştırmacılar, bir kamera flaşından milyar kat daha kısa süren femtosaniye lazer darbelerini, insan saçının bir bölümünden daha küçük bir alanda sıkıştırarak optik ELM sistemlerini gösterdi.
Bu yaklaşım, geleneksel elektronik hesaplamaya göre önemli avantajlar sunuyor. Klasik elektronikler bant genişliği, veri aktarım hızı ve güç tüketimi açısından sınırlarına yaklaşırken, optik fiberler giriş sinyallerini binlerce kat daha hızlı dönüştürebiliyor ve doğrusal olmayan etkileşimlerle küçük farkları belirgin hale getirebiliyor.
Yapay zeka için sonuçlar oldukça derin. Yapay zeka modelleri büyüyüp daha fazla enerjiye ihtiyaç duydukça, elektronik işlemcilerin sınırlamaları daha da belirginleşiyor. Optik hesaplama, işlem hızlarını dramatik biçimde artırırken enerji tüketimini de potansiyel olarak azaltarak bu soruna çözüm sunabilir—özellikle yapay zeka sistemleri ölçeklendikçe bu kritik bir unsur haline geliyor.
Araştırma liderlerinden Prof. Goëry Genty, "Fizik ve makine öğrenmesini birleştirerek, ultra hızlı ve enerji verimli yapay zeka donanımlarına giden yeni yollar açıyoruz," diyor. Ekip, nihayetinde laboratuvar dışında ve gerçek zamanlı çalışabilen çip üstü optik sistemler geliştirmeyi hedefliyor.
Finlandiya Araştırma Konseyi, Fransız Ulusal Araştırma Ajansı ve Avrupa Araştırma Konseyi tarafından finanse edilen bu araştırma, gerçek zamanlı sinyal işleme, çevresel izleme ve yüksek hızlı yapay zeka çıkarımı gibi potansiyel uygulamalara işaret ediyor. Geleneksel silikon tabanlı hesaplama fiziksel sınırlarına yaklaşırken, bu optik hesaplama atılımı, yapay zeka işlem teknolojisinin geleceğini temsil edebilir.