دستاورد محققان چینی: ساخت تراشه هوش مصنوعی به اندازه یک دانه نمک که با نور پردازش می‌کند

محققان دانشگاه علوم و فناوری شانگهای چین (USST) موفق به تولید نوعی تراشه هوش مصنوعی شده‌اند که فقط به اندازه یک دانه نمک است و با استفاده از فیزیک نور می‌تواند داده‌ها را پردازش کند. همچنین مصرف انرژی آن بسیار کمتر از فناوری‌های فعلی است.

جزئیات این تراشه در مقاله‌ای که Nature Photonics منتشر کرده، آمده است و محققان آن را برای حل یکی از مشکلات قدیمی کابل‌های فیبر نوری طراحی کرده‌اند. باوجود انتقال داده‌ها با سرعت نور در این تراشه‌ها، ترجمه و پردازش اطلاعات با آنها همچنان به تجهیزات کُندتر و پرمصرف‌تر نیاز دارد. این تیم تحقیقاتی با الهام از مفهومی به نام «شبکه عصبی پراش تمام نوری عمیق» (که نخستین بار سال 2018 دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس آن را معرفی کرد)، روشی برای پردازش نوری داده‌ها ارائه کرده‌اند.

ساختار تراشه هوش مصنوعی مینیاتوری

تراشه جدید با استفاده از لایه‌های پلیمری فوق‌العاده نازک و فناوری «نانو لیتوگرافی دو فوتونی سه‌بعدی» ساخته شده و آن‌قدر کوچک است که می‌تواند در انتهای کابل‌های فیبر نوری (که ضخامت آنها به اندازه یک تار موی انسان است) نصب شود.

برای آزمایش این تراشه هوش مصنوعی، محققان تصاویر اعدادی را در قالب فوتون‌های نوری کدگذاری و از طریق کابل‌های فیبر نوری به تراشه ارسال کردند. سپس تراشه موفق شد داده‌های نوری را بخواند و تصاویر موردنظر را با دقت بالایی بازسازی کند. نکته قابل‌توجه دیگر اینکه این پردازش فقط در چند تریلیونیوم ثانیه انجام شده است و انرژی مصرفی آن هزاران برابر کمتر از سیستم‌های فعلی تشخیص تصویر مبتنی‌بر هوش مصنوعی بود.

البته این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی است و کوچک‌ترین نقص در تراشه می‌تواند عملکرد کل سیستم را مختل کند. علاوه‌براین، هر تراشه باید متناسب با وظیفه مشخصی به‌طور اختصاصی طراحی شود اما پژوهشگران امیدوارند در آینده بتوان از این فناوری در کاربردهای پیشرفته‌تری مانند تصویربرداری آندوسکوپی و حتی رایانش کوانتومی بهره برد.