يعد المعالج الضوئي الجديد بتوفير حسابات الذكاء الاصطناعي أسرع وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة

أجرى باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تطويرًا جديدًا لشريحة ضوئية قد تحسن بشكل كبير سرعة وكفاءة استهلاك الطاقة في الحسابات الذكاء الاصطناعي AI، كما ذكر في بيان صحفي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يوم الاثنين في بيان صحفي من قِبل MIT.

يستخدم هذا الرقاقة الضوء لتنفيذ العمليات الأساسية لشبكات العصبونات العميقة، وهو نوع من نماذج التعلم الآلي، مما يقدم بديلاً أسرع للمعالجات الإلكترونية التقليدية. تُستخدم شبكات العصبونات العميقة في مجموعة واسعة من تطبيقات الذكاء الصناعي، من التعرف على الصور إلى معالجة اللغة الطبيعية، حسب ما ذكرت معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

تتطلب هذه النماذج قوة حوسبة كبيرة، وبما أنها تصبح أكثر تعقيداً، يمكن أن تتجاوز قدرات الأجهزة الإلكترونية التقليدية.

ومع ذلك، يتعامل المعالج الضوئي الجديد مع هذا التحدي من خلال استغلال الضوء لإجراء الحسابات بدلاً من الكهرباء، مما يسمح له بالعمل بكفاءة أكبر، وفقاً لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

تقوم الشريحة الضوئية بتنفيذ مهام رئيسية مثل ضرب المصفوفات، وهي عملية حاسمة في التعلم العميق، باستخدام الضوء. هذه العملية، التي عادة ما تتم بواسطة الدوائر الكهربائية، يتم تنفيذها بصريا على الشريحة، كما يقول MIT.

ونتيجة لذلك، تستطيع الشريحة الانتهاء من هذه العمليات الحسابية في أقل من نصف نانوثانية، مع تحقيق أكثر من 92% من الدقة. هذا الأداء على قدم المساواة مع الأجهزة الإلكترونية التقليدية ولكن بكفاءة طاقة أكبر بكثير، كما أفادت MIT.

كانت إحدى التحديات في إنشاء هذا الرقاقة هي تضمين العمليات غير الخطية، والتي تعتبر ضرورية لنماذج التعلم العميق لتعرف الأنماط المعقدة، كما أوضح المعهد الفني في ماساتشوستس (MIT).

عادةً، الضوء وحده لا يكون مناسبًا لهذه العمليات، لذلك قام الباحثون بتصميم مكونات متخصصة تُسمى وحدات الوظائف البصرية غير الخطية (NOFUs) التي تمكن الرقاقة من تنفيذ هذه المهام عن طريق دمج الضوء والمدخلات الكهربائية البسيطة، وفقًا لـ MIT.

يمكن أن يكون لهذا التقدم أهمية كبيرة في تطبيقات الذكاء الصناعي التي تتطلب معالجة سريعة، مثل في الملاحة والاتصالات والبحث العلمي.

تتيح القدرة على أداء مهام التعلم الآلي في الوقت الفعلي مع استخدام طاقة قليلة إمكانيات أكبر لأنظمة الذكاء الصناعي أكثر كفاءة وقابلية للتطوير. تم تصنيع الشريحة باستخدام عمليات تصنيع أشباه الموصلات القياسية، مما يعني أنه يمكن إنتاجها على نطاق واسع باستخدام التكنولوجيا الموجودة حاليًا.

تقول MIT أن العمل المستقبلي سيتركز على دمج الرقاقة مع أنظمة أخرى، مثل الكاميرات وأجهزة الاتصال، لاستكشاف تطبيقاتها العملية بشكل أكبر.

بشكل عام، يمثل هذا المعالج الضوئي الجديد خطوة قدما في تطوير أنظمة الذكاء الصناعي الأكثر كفاءة وسرعة، والتي قد تؤدي إلى تقدم في مجالات مختلفة، بما في ذلك السيارات ذاتية القيادة، التشخيص الطبي، وأكثر من ذلك.