Το επόμενο βήμα στην εξέλιξη της τεχνητής νοημοσύνης: Ένας υπολογιστής χωρίς πυρίτιο και με βάση τις οπτικές ίνες

Σε μια εποχή όπου το οικολογικό αποτύπωμα των συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης μεγάλης κλίμακας εξετάζεται ολοένα και περισσότερο, μια ομάδα διεθνών επιστημόνων έχει αναπτύξει μια νέα λύση που μπορεί να αλλάξει το παιχνίδι.

Η ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή

Mario

Chemnitz και τον Dr. Bennet Fischer από το Ινστιτούτο Φωτονικής Τεχνολογίας Leibniz (Leibniz IPHT) στη Jena, έχει κατασκευάσει έναν υπολογιστή που χρησιμοποιεί κύματα φωτός αντί για πυρίτιο, και όλα γίνονται μέσω μιας ενιαίας οπτικής ίνας.

Οι

ερευνητές

έχουν αξιοποιήσει τις μοναδικές αλληλεπιδράσεις των κυμάτων φωτός μέσα στις οπτικές ίνες για να δημιουργήσουν ένα προηγμένο σύστημα τεχνητής μάθησης. Αυτή η έξυπνη μέθοδος εξαλείφει την ανάγκη για εκτεταμένη ηλεκτρονική υποδομή, η οποία είναι μια σημαντική απόκλιση από τα παραδοσιακά συστήματα που βασίζονται σε τσιπ υπολογιστών που περιέχουν χιλιάδες ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

Διάγνωση λοιμώξεων COVID-19

«Χρησιμοποιούμε μια ενιαία οπτική ίνα για να μιμούμε την υπολογιστική ισχύ πολλών νευρωνικών δικτύων», εξηγεί ο καθηγητής Chemnitz. «Αξιοποιώντας τις μοναδικές φυσικές ιδιότητες του φωτός, αυτό το σύστημα θα επιτρέψει την ταχεία και αποτελεσματική επεξ

εργασία

τεράστιων ποσοτήτων δεδομένων στο μέλλον».

Οπως και


Tech Xplore


εξηγεί, τα δεδομένα, είτε τιμές εικονοστοιχείων από εικόνες είτε στοιχεία συχνότητας ενός ηχητικού κομματιού, κωδικοποιούνται στα έγχρωμα κανάλια των υπερμικρών παλμών φωτός. Αυτοί οι παλμοί μεταφέρουν τις πληροφορίες μέσω της ίνας, υφίστανται διάφορους συνδυασμούς, ενισχύσεις ή εξασθενήσεις. Η εμφάνιση νέων χρωματικών συνδυασμών στην έξοδο της ίνας επιτρέπει την πρόβλεψη τύπων δεδομένων ή πλαισίων.

Η ομάδα εφάρμοσε με επιτυχία αυτή τη μέθοδο σε μια πιλοτική μελέτη για τη διάγνωση λοιμώξεων από τον COVID-19 χρησιμοποιώντας δείγματα φωνής που παρέχονται από το

Πανεπιστήμιο

του Κέμπριτζ. Τα αποτελέσματα πέτυχαν ποσοστό ανίχνευσης που ξεπερνά τα καλύτερα ψηφιακά συστήματα μέχρι σήμερα.

«Είμαστε οι πρώτοι που αποδεικνύουμε ότι μια τόσο ζωντανή αλληλεπίδραση φωτεινών κυμάτων σε οπτικές ίνες μπορεί να ταξινομήσει άμεσα πολύπλοκες πληροφορίες χωρίς πρόσθετο έξυπνο λογισμικό», είπε ο καθηγητής Chemnitz.

Η εργασία έχει δημοσιευθεί στο


Προηγμένη Επιστήμη


.