Bir fiber optik kablonun ucundaki küçük bir çip, AI hesaplamalarını gerçekleştirmek için ışığı pasif olarak kullanabilir ve gereken enerji ve bilgi işlem gücü miktarını önemli ölçüde azaltarak
Optik bir fiberin ucunda bir çip
Bir tuz tanesinden daha küçük bir yapay zeka çipi, optik bir fiberin sonunda tünel yapabilir, fiberden geçirilen bilgileri işlemek için ışık fiziğini kullanabilirken – tipik AI tekniklerinden çok daha az enerji ve hesaplama gücü kullanır.
Optik lifler veri ışık hızında taşıyabilir, ancak bu ışık sinyallerinin kodunu çözmek genellikle daha yavaş ve daha enerji yoğun bir harici bilgi işlem cihazında gerçekleşir. Yeni AI çipi, daha az kaynak kullanırken bu veri işleme görevini daha hızlı bir şekilde gerçekleştirebilir ve daha basit tıbbi görüntüleme cihazları veya gelecekteki bir kuantum internet için daha verimli yongalar gibi şeyleri sağlar.
Çin’deki Shanghai Üniversitesi’nde Haoyi Yu, cihazın kendisi, hesaplamalar yapmak için ışığı fiziksel olarak manipüle eden pasif, iyi eğitimli bir sinir ağı olarak düşünülebilir.
Bu tür ışık tabanlı “kırılgan sinir ağı” ilk olarak 2018’de California Üniversitesi, Los Angeles’taki araştırmacılar tarafından geliştirildi. Yu ve meslektaşları, böyle bir AI çipinin son derece küçük bir versiyonunu yaparak bu işi bir adım daha ileri götürdü. Optik bir lifin ucuna bir insan saçının genişliğini yerleştirin.
Çip, bir polen tanesinden çok daha büyük sayıların görüntülerini yeniden yapılandırabilir. Görüntü rekonstrüksiyonu AI için yeni bir görev değildir, ancak bu çipin boyutu, AI’lerin tipik olarak kullandığı miktarın binde birine ihtiyaç duyulan hesaplama kaynaklarını azalttı.
Kaliforniya, Los Angeles Üniversitesi’ndeki Aydoğan Ozcan, böyle bir AI çipi, lif optik kablolardan akan verileri, ışık katmanları boyunca seyahat ettiği kadar hızlı seyahat ederek bir saniyeliğinde hesaplamayı işleyebilir. “Genel olarak, bu çalışma hakkında heyecanlı ve olumlu – ve (daha geniş kullanım için) ölçeklendirme potansiyeline sahip.”
Hala bazı zorluklar var. Ozcan, hafif kusurların her cihaz arasındaki performans değişikliklerine yol açabileceğini söylüyor. Bu kısmen çipin katmanlı yapısına ve araştırmacıların onu üretme şekline bağlıdır. Işık manipüle edici desenleri ince polimer tabakalarına kazındılar, her katmanı dikkatlice hizaladılar ve daha sonra çipi optik bir fiberle entegre ettiler. Bu çok aşamalı işlem nedeniyle, her cihazda tutarlılık ve doğruluk elde etmek zordur.
Yongaların sabit fiziksel tasarımı aynı zamanda belirli işler için özel olarak üretildikleri anlamına gelir. Ozcan, “Görevler değiştikçe veya fiber optik sistem değiştikçe, fiberle imal edilmek ve entegre olmak için yeni bir tasarıma sahip olmalı” diyor.
Yine de, bu zorlukların hiçbirini ticarileştirmeye büyük engeller olarak görmüyor. Kendi grubunun çalışması, bu yeni gelişmenin endoskopik görüntüleme cihazları için basitleştirilmiş ve daha yetenekli tasarımlara yol açabileceğini gösteriyor – belirli tıbbi muayeneler sırasında vücuda sokulan tüp formundaki küçük kameralar.
Yu, fiber entegre çipler, ışığı bir kuantum seviyesinde kontrol etmek ve manipüle etmek için tasarlanmış kuantum fotonik yongalarda da kullanılabilir, diyor Yu. Bu tür cihazlar nihayetinde pratik olarak Unbackable iletişim ağı olan bir kuantum internetin omurgasını oluşturabilir.
