在一项有望彻底改变人工智能未来的突破性进展中,两个欧洲研究团队成功利用光的力量,通过普通玻璃光纤打造出超高速AI计算系统。
此次合作研究由芬兰坦佩雷大学的博士后研究员Mathilde Hary博士和法国玛丽-路易斯·巴斯德大学的Andrei Ermolaev博士共同主导。他们展示了强烈的激光脉冲在超细玻璃光纤中传播时,能够以前所未有的速度模拟神经网络的运算。
“Hary和Ermolaev解释道:‘我们不是用传统电子设备和算法,而是利用强光脉冲与玻璃之间的非线性相互作用来实现计算。’他们的系统实现了一种被称为极限学习机(Extreme Learning Machine)的特殊计算架构,灵感来自神经网络。
研究人员取得了令人瞩目的成果,在图像识别任务中测试准确率超过91%,运算速度达到飞秒级——即万亿分之一秒。这一速度比当前电子系统快数千倍。
这一突破正值传统电子设备在带宽、数据吞吐量和能耗方面接近极限之际。随着AI模型日益复杂且能耗剧增,行业在扩展现有技术时面临巨大挑战。
Ermolaev指出:“我们的模型揭示了色散、非线性甚至量子噪声如何影响性能,为设计新一代混合光电AI系统提供了关键知识。”研究团队的目标是最终开发能够在实验室外实时运行的片上光学系统。
这一成果的影响远超学术领域,潜在应用涵盖实时信号处理、环境监测和高速AI推理等。随着数据中心为现代AI系统的巨大能耗所困,光子计算为实现更可持续且极快的人工智能提供了有前景的路径。
该项目由芬兰研究委员会、法国国家研究署和欧洲研究理事会资助,标志着实用光学计算迈出了重要一步。过去五年,光学计算领域已吸引近36亿美元投资,企业竞相开发替代传统硅基系统的新方案。