שבב-על חדש מבוסס אור לבינה מלאכותית פותח באוקספורד

This post is also available in: English (אנגלית)

מדענים מאוניברסיטת אוקספורד שיתפו פעולה עם מדענים מגרמניה ובריטניה כדי לפתח סוג חדש של חומרת בינה מלאכותית המשתמשת באור לעיבוד נתונים תלת-ממדיים, ויכולה להגביר משמעותית את מהירות עיבוד הנתונים ואת יעילות משימות בינה מלאכותית. החומרה מבוססת על שבבים פוטוניים-אלקטרוניים משולבים ויכולה לבצע בו זמנית חישובים מורכבים באמצעות אורכי גל שונים ותדרי רדיו של אור.

המחקר פורסם בכתב העת Nature Photonics, והוא מתייחס לאתגר המוצב ע"י הביקוש הגובר של יישומי בינה מלאכותית מודרניים והעומס שהם גורמים לכוח המחשוב- שבבי מחשב קונבנציונליים מסתמכים על אלקטרוניקה ונאבקים לעמוד בקצב החדשנות של הבינה המלאכותית. המדענים טוענים כי שימוש באור במקום באלקטרוניקה מציע דרך חדשה של מחשוב שיכול להתגבר על בעיית צוואר הבקבוק שנוצרה.

על פי אתר Interesting Engineering, הצוות הדגים בעבר אב-טיפוס של שבב פוטוני שיכול לבצע כפל מטריקס-וקטורי (matrix-vector multiplication)- פעולה חיונית עבור בינה מלאכותית ולמידת מכונה והינה מהירה יותר מכל שבב אלקטרוני. שבב זה משתמש בצבעי אור שונים כדי לייצג ערכות נתונים שונות ויכול לבצע בו זמנית חישובים מרובים.

יתר על כך, הצוות הוסיף לאחרונה ממד נוסף של "הקבלה" לשבב הפוטוני שלהם באמצעות שימוש בתדרי רדיו שונים של אור כדי לקודד את הנתונים. עכשיו בעזרת מהירות ודיוק גבוהים בהרבה, השבב יכול לעבד נתונים תלת ממדיים כמו תמונות או קטעי וידאו.

המדענים טוענים שהחומרה שלהם יכולה לספק ביצועים טובים פי 100 מהמעבדים האלקטרוניים הטובים ביותר בכל הנוגע ליעילות אנרגטית וצפיפות מחשוב, ומצפים להשיג שיפור נוסף במקבילות המחשוב על ידי ניצול תכונות אור רבות נוספות, כגון קיטוב וריבוי מצבים.

המחבר הראשון של המאמר ד"ר בואי דונג אמר: "נהגנו לחשוב ששימוש באור במקום באלקטרוניקה יכול להגדיל את ההקבלה רק באמצעות צבעים שונים – אבל אז גילינו ששימוש בתדרי רדיו כדי לייצג נתונים פותח ממד חדש לגמרי, ומאפשר עיבוד מקבילי סופר מהיר לחומרת בינה מלאכותית מתפתחת".