جهش بزرگ مایکروسافت با کامپیوتر نوری/ اجرای هوش مصنوعی تا ۱۰۰ برابر سریع‌تر
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، بخش تحقیقات مایکروسافت نمونه اولیه کامپیوتری را ساخته است که به الکترون‌هایی که از میان سیلیکون عبور می‌کنند متکی نیست، بلکه به پرتو‌های نور متکی است.
این دستگاه که کامپیوتر نوری آنالوگ (AOC) نام دارد، برای حل مسائل بهینه‌سازی پیچیده طراحی شده است و می‌تواند روزی حجم کاری هوش مصنوعی را با سرعت و کارایی بسیار بیشتری نسبت به پردازنده‌های امروزی مدیریت کند.
برخلاف کامپیوتر‌های دیجیتال که اطلاعات را به صورت دودویی پردازش می‌کنند، AOC محاسبات را در سیستم‌های فیزیکی انجام می‌دهد. این امر از گلوگاه‌هایی که تراشه‌های معمولی را کند می‌کنند، جلوگیری می‌کند و می‌تواند سیستم را در وظایف خاص ۱۰۰ برابر سریع‌تر و از نظر مصرف انرژی کارآمدتر کند.
این نمونه اولیه با استفاده از قطعات موجود در بازار، از جمله چراغ‌های میکرو LED، لنز‌های نوری و حسگر‌های دوربین گوشی‌های هوشمند ساخته شده است که هزینه‌ها را کاهش داده و تولید انبوه در آینده را امکان‌پذیر می‌سازد.
این تیم همچنین یک «دوقلوی دیجیتال» توسعه داد، یک نسخه نرم‌افزاری از AOC که نحوه رفتار سخت‌افزار را تقلید می‌کند.
این به محققان اجازه می‌دهد تا سیستم را در مقیاس بزرگ آزمایش کنند، بررسی کنند که چگونه بهینه‌سازی یا مشکلات هوش مصنوعی بر روی سخت‌افزار نگاشت می‌شوند و نتایج را با همکاران خارجی به اشتراک بگذارند.
فرانچسکا پارمیجیانی، سرپرست این پروژه در مرکز تحقیقات مایکروسافت کمبریج، گفت: «برای رسیدن به موفقیتی که آرزویش را داریم، به محققان دیگری نیاز داریم که در مورد چگونگی استفاده از این سخت‌افزار آزمایش و فکر کنند.»
حل مسائل دنیای واقعی
یکی از اولین نمایش‌ها مربوط به امور مالی بود. مایکروسافت با بانک بارکلیز همکاری کرد تا آزمایش کند که چگونه AOC می‌تواند تراکنش‌های اوراق بهادار تحویل در مقابل پرداخت را بهینه کند، فرآیندی که توسط اتاق‌های پایاپای برای تسویه معاملات بین بانک‌ها استفاده می‌شود.
این مجموعه آزمایشی هزاران تراکنش را بین حداکثر ۱۸۰۰ طرف انجام داد، که تنها کسری از مقیاس اتاق‌های پایاپای واقعی است، اما برای نشان دادن اینکه چگونه نسخه‌های آینده این سخت‌افزار می‌توانند تغییر ایجاد کنند، کافی است.
بخش مراقبت‌های بهداشتی، مدرک دیگری ارائه داد. محققان با استفاده از دوقلوی دیجیتال AOC، اسکن‌های MRI را با دقت امیدوارکننده‌ای بازسازی کردند. امروزه، یک اسکن معمولی حدود ۳۰ دقیقه طول می‌کشد؛ سیستم نوری از نظر تئوری می‌تواند این زمان را به تنها پنج دقیقه کاهش دهد.
اگرچه هنوز برای استفاده بالینی آماده نیست، این آزمایش نشان می‌دهد که چگونه این فناوری می‌تواند زمان انتظار را کاهش داده و دسترسی به تشخیص را بهبود بخشد.
مایکل هانسن، مدیر ارشد مایکروسافت هلث فیوچرز، خاطرنشان کرد که دوقلوی دیجیتالی در نشان دادن امکان‌پذیری بازسازی‌های MRI در مقیاس بزرگتر بسیار مهم است.
آینده‌ای با هوش مصنوعی
تیم کمبریج همچنین پتانسیل اجرای حجم کاری هوش مصنوعی را می‌بیند. مدل‌های زبانی بزرگ فعلی برای پردازش میلیارد‌ها پارامتر به انرژی عظیمی نیاز دارند، اما رویکرد نوری می‌تواند وظایف استدلالی مانند «ردیابی حالت» را بسیار کارآمدتر انجام دهد.
جانس گلادرو، محقق مایکروسافت، گفت: «مهم‌ترین جنبه‌ای که AOC ارائه می‌دهد این است که ما تخمین می‌زنیم حدود صد برابر بهبود در بهره‌وری انرژی داشته باشد.»
این نمونه اولیه در حال حاضر تنها ۲۵۶ پارامتر را مدیریت می‌کند، اما محققان معتقدند که با کوچک‌سازی اجزای میکرو ال‌ای‌دی، می‌توان آن را به میلیون‌ها یا حتی میلیارد‌ها پارامتر افزایش داد.
برای بالانی، چشم‌انداز بلندمدت روشن است: «هدف ما این است که این بخش مهمی از آینده محاسبات باشد، به طوری که مایکروسافت و صنعت، این تحول مبتنی بر محاسبات جامعه را به شیوه‌ای پایدار ادامه دهند.»
یافته‌های این مطالعه در مجله نیچر منتشر شده است.
