Iċ-ċippa tista 'tuża dawl biex tħarreġ netwerks newrali mhux lineari - avvanz li jista' jħaffef b'mod sinifikanti t-taħriġ tal-AI, inaqqas il-konsum tal-enerġija u anke jwitti t-triq għall-kompjuters ottiċi kollha.
Iċ-ċipep tal-AI kurrenti huma elettroniċi u jiddependu fuq l-elettriku biex iwettqu kalkoli, iżda dan iċ-ċippa l-ġdida hija fotonika. Deskritt fil-ġurnal Nature Photonics, iċ-ċippa timmodifika l-imġieba tad-dawl biex twettaq il-matematika mhux lineari fil-qalba tal-AI moderna.
Il-biċċa l-kbira tas-sistemi AI attwali jiddependu fuq netwerks newrali, software li jimita tessut newrali bijoloġiku. Hekk kif in-newroni jgħaqqdu biex jippermettu lill-organiżmi jaħsbu, in-netwerks newrali jippermettu lis-sistemi AI biex iwettqu kompiti kumplessi billi jgħaqqdu saffi ta 'unitajiet sempliċi, jew "għoqiedi."
L-avvanz tat-tim beda b'materjal speċjali tas-semikondutturi li jirrispondi għad-dawl. Meta raġġ ta 'dawl "sinjal" (li jġorr dejta dwar l-input) jgħaddi mill-materjal, raġġ ta' "pompa" li jiddi minn fuq jaġġusta kif jirreaġixxi l-materjal.
Billi tbiddel il-forma u l-intensità tad-dawl tal-pompa, it-tim jista 'jikkontrolla jekk id-dawl tas-sinjal huwiex assorbit, trasmess jew amplifikat, skont l-intensità tad-dawl u l-imġieba tal-materjal. Dan il-proċess "programmi" taċ-ċippa biex iwettaq funzjonijiet mhux lineari differenti.
Ta 'min jinnota li din ir-riċerka ma biddletx l-istruttura bażika taċ-ċippa, iżda użat ix-xejriet iffurmati bid-dawl ġewwa l-materjal biex tibdel mill-ġdid il-mod kif id-dawl jivvjaġġa. Dan joħloq sistema li tista 'tiġi kkonfigurata li tista' tesprimi varjetà ta 'funzjonijiet matematiċi bbażati fuq il-mudell tal-ippumpjar, li tagħtiha l-abbiltà li titgħallem f'ħin reali u taġġusta l-imġieba tagħha bbażata fuq ir-rispons tal-ħruġ.
Biex tivverifika l-kapaċitajiet taċ-ċippa, it-tim użah biex isolvi numru ta 'problemi ta' AI ta 'referenza. F'ħidmiet sempliċi ta 'konfini ta' deċiżjoni mhux lineari, inkisbet eżattezza ta 'aktar minn 97%; Fil-famuża problema ta 'sett ta' data ta 'l-iris, inkisbet eżattezza ta' aktar minn 96%. Dan juri li meta mqabbel man-netwerks newrali diġitali tradizzjonali, iċ-ċipep fotoniċi mhux biss għandhom prestazzjoni komparabbli jew saħansitra aħjar, iżda wkoll aktar baxxi għall-konsum tal-enerġija minħabba li jnaqqsu d-dipendenza fuq komponenti li jikkunsmaw l-enerġija.
Barra minn hekk, l-esperiment wera wkoll li 4 konnessjonijiet ottiċi mhux lineari biss jistgħu jiksbu l-effett ta '20 funzjoni ta 'attivazzjoni mhux lineari fissi konnessjonijiet elettroniċi lineari fil-mudell tradizzjonali, li juru l-potenzjal kbir tat-teknoloġija. Hekk kif l-arkitettura titwessa 'aktar, l-effiċjenza se tkun saħansitra aktar sinifikanti.
B'differenza minn sistemi fotoniċi preċedenti li huma ffissati wara l-manifattura, dan iċ-ċippa ġdida tipprovdi pjattaforma vojta li tista 'tuża dawl tal-pompa biex tiġbed struzzjonijiet programmabbli bħal paintbrush. Hija prova prattika tal-kunċett ta 'kompjuters fotoniċi programmabbli fuq il-post u jimmarka pass importanti lejn it-taħriġ tal-AI bil-veloċità tad-dawl.