Современные системы искусственного интеллекта, от распознавания лиц до языковых переводчиков, становятся все сложнее, а вместе с тем — все более энергозатратными. Ученые из Университета Флориды создали революционный чип, который использует вместо электричества свет и выполняет операции свертки — ключевую функцию машинного обучения, позволяющую ИИ распознавать образы в изображениях, видео и тексте — с помощью лазерного света и микроскопических линз.
«Выполнение ключевых вычислений машинного обучения при почти нулевом энергопотреблении — это прорыв для будущих систем ИИ», — заявил руководитель исследования Волкер Соргер, профессор полупроводниковой фотоники в Университете Флориды. «Это критически важно для дальнейшего масштабирования возможностей искусственного интеллекта».
Секрет технологии заключается в использовании миниатюрных линз Френеля — плоские, тоньше человеческого волоса линзы вытравлены прямо на кремниевом чипе с помощью стандартных технологий производства полупроводников. Новое устройство работает так: данные для машинного обучения преобразуются в лазерный свет на чипе. Свет проходит через линзы Френеля, которые выполняют математические преобразования. Затем результат конвертируется обратно в цифровой сигнал для завершения задачи ИИ.
В ходе испытаний новая технология показала высочайшую точность (около 98%) при распознавании рукописных цифр, что сопоставимо с традиционными электронными чипами. Более того, ученые продемонстрировали, что при помощи лазеров разных цветов чип может обрабатывать несколько потоков данных одновременно.
«Это первый случай, когда кто-то поместил оптические вычисления такого типа на чип и применил их к нейронной сети», — отметил Хангбо Ян, соавтор работы. «Мы можем использовать несколько длин волн или цветов света, проходящих через линзу одновременно. Это ключевое преимущество фотоники».
Соргер уверен, что в ближайшем будущем оптические элементы станут неотъемлемой частью каждого чипа ИИ, который мы используем ежедневно. Учитывая, что крупные производители чипов, в том числе, NVIDIA, уже применяют оптические компоненты в некоторых частях своих систем, перевод новой технологии в практическую плоскость может произойти очень быстро.
Ранее новая технология позволила увеличить квантовую память в 30 раз.
- Нейросети
Источник: hi-tech.mail.ru
