Un computer care folosește mai degrabă mai degrabă decât întrerupătoarele digitale pentru calcule ar putea contribui la reducerea cerințelor de energie ale inteligenţă artificială (AI), potrivit unui nou studiu. Oamenii de știință care au inventat computerul îl descriu ca o nouă paradigmă de calcul.
Cercetătorii Microsoft au dezvoltat un computer optic analogic prototip (AOC) care poate îndeplini unele sarcini pentru care ar putea fi utilizată un AI, precum și probleme de optimizare.
Noul sistem de calcul ar putea rezolva într -o zi anumite probleme mai repede și cu mai puțină energie decât sunt capabile computerele digitale moderne, au scris oamenii de știință în studiu, publicate pe 3 septembrie în Jurnal Natură.
„Cel mai important aspect pe care îl oferă AOC este faptul că estimăm de aproximativ o sută de ori îmbunătățirea eficienței energetice”, coautor al studiului Jannes Gladrowun cercetător AI la Microsoft, a spus într -un Microsoft postare pe blog. “Numai asta este necunoscut în hardware.”
În noul studiu, cercetătorii Microsoft au construit un computer care folosește micro-conducători și senzori de cameră pentru a efectua calcule.
Spre deosebire de calculatoarele digitale obișnuite, care aruncă miliarde de comutatoare minuscule pentru a efectua calcule, noul sistem folosește lumina și tensiunea diferitelor intensități pentru a adăuga și înmulți numerele într -o buclă de feedback. AOC calculează o problemă de mai multe ori, de fiecare dată îmbunătățindu -se la ultima, până când ajunge la o „stare de echilibru” sau o soluție finală.
Înrudite: Studiul spune că algoritmii „cuantum ai” depășesc deja cei mai rapizi supercomputeri, spune
Deoarece AOC nu transformă semnalele analogice în cele digitale în timpul calculelor, AOC economisește energie și depășește unele dintre limitările de viteză inerente calculelor digitale.
Această metodă de calcul specializată „o face un„ Căutător de stare de echilibru ”cu scop special pentru anumite probleme de AI și de optimizare, nu un computer cu scop general”, Aydogan Ozcana declarat un cercetător de calcul optic la UCLA care nu a fost implicat în cercetare, a declarat Live Science într -un e -mail.
Dar, în aceste scopuri specifice, AOC ar putea oferi îmbunătățiri semnificative față de calculul digital, au scris cercetătorii în studiu.
O nouă paradigmă de calcul bazată pe lumină
De asemenea, echipa a programat un „gemeni digital” – un model de computer care imită calculele AOC fizice. Acest gemeni digital poate fi extins pentru a gestiona mai multe variabile și calcule mai complexe.
“Gemenul digital este locul în care putem lucra la probleme mai mari decât se poate aborda instrumentul în sine”. Michael Hansena declarat directorul principal al procesării semnalului biomedical la Microsoft Health Futures, a declarat în postarea pe blog.
Echipa a făcut ca AOC să ruleze câteva sarcini simple de învățare automată, cum ar fi clasificarea imaginilor. AOC -ul fizic s -a desfășurat, precum și un computer digital. Echipa a scris un viitor AOC viitor, mai mare, care poate gestiona mai multe variabile, ar putea depăși rapid un computer digital în eficiență energetică.
Apoi, cercetătorii au folosit AOC Digital Twin pentru a reconstrui o imagine de scanare a creierului de 320 de 320 de pixeli folosind doar 62,5% din datele originale. Gemenul digital a reprodus cu exactitate scanarea – un lucru pe care oamenii de știință îl spun că ar putea duce la RMN mai scurt.
În cele din urmă, echipa a folosit AOC pentru a rezolva o serie de probleme financiare care au implicat găsirea celei mai eficiente moduri de a schimba fonduri între mai multe grupuri, reducând la minimum riscul – o provocare cu care se confruntă casele de compensare zilnic – cu o rată de succes mai mare decât computerele cuantice existente.
Deocamdată, AOC este un prototip. Dar, pe măsură ce modelele viitoare adaugă mai multe micro-conducătoare, mașinile ar putea deveni mult mai puternice, calculând cu milioane sau miliarde de variabile simultan.
“Scopul nostru, viziunea noastră pe termen lung este că aceasta este o parte semnificativă a viitorului calculului”, Hitesh Balania spus un cercetător în echipa Futures Cloud Systems Microsoft, a declarat în postarea pe blog.