برطرف نمودن موانع ساخت تراشه های نوری قدرتمند مبتنی بر هوش مصنوعی
دانشگاه فارسی: دانشمندان موفق به برطرف نمودن موانع اصلی در ساخت تراشه های نوری قدرتمند مبتنی بر هوش مصنوعی شدند. این تراشه ها می توانند آینده هوش مصنوعی را متحول کنند.
به گزارش دانشگاه فارسی به نقل از ایسنا، دو مطالعه جدید، پیشرفت بزرگی را در حوزه ریزتراشه های نوری نشان می دهند.
به نقل از ال اس، ریزتراشه های الکترونیکی، قلب دنیای مدرن هستند. آنها در لپ تاپ ها، تلفن های هوشمند، اتومبیل ها و لوازم خانگی ما یافت می شوند. سال هاست که تولیدکنندگان، آنها را قدرتمندتر و کارآمدتر می سازند که عملکرد دستگاه های الکترونیکی ما را بهبود می بخشد.
این در حالیست که این روند هم اکنون به سبب افزایش هزینه و پیچیدگی ساخت تراشه ها و همین طور محدودیت های عملکرد تعیین شده توسط قوانین فیزیک، متزلزل شده است. این اتفاق درست زمانی رخ می دهد که به سبب ترویج «هوش مصنوعی»، این تراشه ها نیاز به افزایش قدرت محاسباتی و بروزرسانی دارند.
یک جایگزین برای ریزتراشه های الکترونیکی که هم اکنون استفاده می نماییم، «تراشه های نوری» هستند. این تراشه ها بجای برق از نور برای دستیابی به عملکرد بالاتر استفاده می نمایند. با این وجود، تراشه های نوری به سبب برخی از موانع هنوز آنطور که باید مورد توجه قرار نگرفته اند.
حال دو مقاله جدید به تعدادی از این موانع پرداخته و قدمهای اساسی را برای دستیابی به قدرت محاسباتی مورد نیاز سامانه های پیچیده «هوش مصنوعی» برداشته اند.
دانشمندان با بهره گیری از نور یا فوتون ها بجای الکتریسیته یا الکترون ها برای انتقال و پردازش اطلاعات، نوید سرعت بالاتر و پهنای باند وسیع تر با بازدهی بیشتر را می دهند. دلیل این امر این است که محاسبات نوری از اتلاف جریان الکتریکی ناشی از پدیده ای موسوم به «مقاومت»(resistance) و اتلاف گرمای ناخواسته از اجزای الکتریکی جلوگیری می کنند. محاسبات نوری همین طور برای انجام عملیات ریاضی که برای هوش مصنوعی اساسی هستند، مناسب می باشد.
اینها تعدادی از مزایای تراشه های نوری هستند. با این وجود، چالش ها و موانع آن بی اهمیت نیستند. در گذشته، عملکرد تراشه های نوری بصورت جداگانه مورد مطالعه قرار می گرفت، اما به سبب تسلط الکترونیک در فناوری مدرن، سخت افزار نوری باید با سامانه های الکترونیکی ادغام شود.
با این وجود، تبدیل نور به سیگنال های الکتریکی می تواند زمان پردازش را کم کند، برای اینکه نور با سرعت های بالاتر عمل می کند. محاسبات نوری همین طور مبتنی بر عملیات آنالوگ است. این امر می تواند دقت را کم کند و نوع وظایف محاسباتی قابل انجام را محدود کند.
همین طور افزایش در مقیاس، در نمونه های اولیه کوچک دشوار است، برای اینکه مدارهای نوری در مقیاس بزرگ هم اکنون نمی توانند با دقت کافی ساخته شوند. محاسبات نوری به نرم افزار و الگوریتم های خاص خود نیاز دارد که چالش های ادغام و سازگاری با سایر فناوری ها را پیچیده تر می کند.
در یکی از مقالات، «بو پنگ»(Bo Peng) از شرکت «لایت اینتلیجنس»(Lightelligence) در سنگاپور و همکارانش نوع جدیدی از پردازنده را برای محاسبات نوری موسوم به «موتور محاسبات حسابگر فوتونی(Pace) نشان می دهند. این پردازنده دارای سرعت تأخیر کمی است.
پردازنده بزرگ «Pace» که بالاتر از ۱۶ هزار قطعه فوتونی دارد، می تواند وظایف محاسباتی دشوار را حل کند و امکان سنجی سامانه را برای کاربردهای دنیای واقعی نشان دهد.
این پردازنده نشان میدهد که چطور میتوان ادغام سخت افزار نوری و الکترونیکی، دقت، نیاز به نرم افزارها و الگوریتم های مختلف را انجام داد. این پردازنده همین طور نشان میدهد که این فناوری دارای قابلیت افزایش در مقیاس است.
این امر، برخلاف برخی محدودیت های سرعت سخت افزار فعلی، نشان دهنده یک پیشرفت قابل توجه است.
در مقاله ای دیگر، «نیکلاس هریس»(Nicholas Harris) از شرکت «لایت مَتِر»(Lightmatter) در کالیفرنیا و همکارانش، یک پردازنده ی نوری را نشان دادند که قادر به اجرای دو سامانه «هوش مصنوعی» با دقتی مشابه پردازنده های الکترونیکی مرسوم بود.
نویسندگان، اثربخشی پردازنده نوری خودرا بوسیله تولید متن های شکسپیرگونه، طبقه بندی دقیق نقد فیلم ها و انجام بازیهای کامپیوتری کلاسیک آتاری نشان دادند. این فناوری همین طور دارای قابلیت افزایش در مقیاس است.
هر دو تیم پیشنهاد می کنند که سامانه های نوری آنها می توانند قسمتی از سخت افزار نسل بعدی با قابلیت مقیاس پذیری باشند که می تواند در استفاده از آن در سامانه «هوش مصنوعی» پشتیبانی کند. این امر در نهایت استفاده از سامانه های نوری را قابل اجرا می کند.
این دو مقاله در مجله Nature انتشار یافته اند.
منبع: دانشگاه فارسی
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب