This post is also available in:
English (אנגלית)
אבטיפוס חדש שפותח על ידי Microsoft Research בוחן גישה לא-אלקטרונית לחישוב, המבוססת על עיבוד אנלוגי באמצעות אור. מערכת אופטית זו עוצבה כדי להתמודד עם משימות עתירות משאבים, כמו בעיות אופטימיזציה והסקה בלמידת מכונה, תוך שימוש במודל פיזי של חישוב – בניגוד לשיטות הדיגיטליות הקונבנציונליות.
בלב המערכת ניצב מערך שמתרגם נתונים לדפוסי אור, המעובדים דרך עדשות, חיישנים ונוריות מיקרו-LED. במקום לקודד מידע בבינארי ולבצע פעולות באופן סדרתי, שיטה זו מנצלת את ההתנהגות הטבעית של האור כדי לבצע חישובים במקביל. כתוצאה מכך, ייתכן שמחשב אופטי יוכל להתעלות על מעבדים מסורתיים בתחומים מסוימים שבהם מהירות וצריכת אנרגיה מהוות גורמים מגבילים.
לפי Interesting Engineering, מה שהופך את האבטיפוס הזה לייחודי הוא השימוש ברכיבי מדף אלקטרונים נגישים, דבר שמפחית את החסמים בפני ניסויים נוספים והיתכנות להרחבה עתידית. חשוב להדגיש כי המערכת אינה נועדה להחליף מעבדים כלליים (CPU או GPU), אלא לטפל במשימות מוגדרות היטב ומורכבות במיוחד, בצורה יעילה יותר.
כדי לאפשר בדיקות ושיתופי פעולה, הצוות פיתח סימולציה דיגיטלית של החומרה. הדבר מאפשר לחוקרים לבחון סוגי בעיות שונים מבלי להזדקק לגישה פיזית למערכת עצמה. המודל הווירטואלי גם מסייע בהערכת הביצועים והסקלאביליות של החומרה תחת עומסים גבוהים יותר.
שני ניסויים מוקדמים הדגימו יישומים מעשיים: באחד, המערכת יושמה בתרחיש של סליקה פיננסית, המדמה אלפי עסקאות בין בנקים. אף שהמבחן היה מוגבל בהיקפו, הוא סיפק תובנות לגבי יכולת העיבוד האנלוגי-אופטי להתמודד עם בעיות דומות בקנה מידה גדול יותר. במקרה נוסף, שוחזרה תמונת MRI באמצעות התאום הדיגיטלי של המערכת. תוצאות ראשוניות הצביעו על כך שהשיטה האופטית עשויה לקצר משמעותית את זמן העיבוד – אם כי הטכניקה עדיין אינה מוכנה עדיין לשימוש קליני.
החוקרים סבורים גם כי חומרה אופטית עשויה לתמוך בעומסי עבודה עתידיים בתחום הבינה המלאכותית, במיוחד במשימות הסקה בקנה מידה גדול שדורשות צריכת חשמל נמוכה יותר.
העבודה עדיין נמצאת בשלב אבטיפוס, אך הגישה מציעה נתיב אלטרנטיבי להתמודדות עם הדרישה ההולכת וגדלה לחישוב בתחומים כמו פיננסים, בריאות ולמידת מכונה. המחקר פורסם בכתב העת Nature.
