شريحة كمبيوتر جديدة تعمل بالضوء قد تجعل الذكاء الاصطناعي أكثر ذكاءً واصغر حجمًا

قام الباحثون بتطوير شريحة إلكترونية تقلد الطريقة التي يعالج بها الدماغ البشري المعلومات البصرية، حيث يجمع بين خوارزميات الذكاء الاصطناعي مع الأجهزة اللازمة لالتقاط الصور.

عمل فريق بحثي دولي من الولايات المتحدة والصين وأستراليا معًا على شريحة إلكترونية جديدة مصممة لتحسين الذكاء الاصطناعي من خلال الجمع بين البرمجيات المتقدمة والأجهزة في جهاز صغير يعمل بالضوء. قاد البحث جامعة RMIT ونشر مؤخرًا في مجلة Advanced Materials.

الشريحة النموذجية التي أنشأها فريق البحث هي على النانو尺ة، وتدمج برامج الذكاء الاصطناعي مع أجهزة التصوير الحاسوبي بفضل استخدام المواد المتحولة التي تغير كيفية استجابة الشريحة للضوء. مع التطوير الإضافي، يمكن أن تكون التكنولوجيا المستخدمة في إنشاء هذا الجهاز بمثابة الأساس لجهاز أكثر صغرًا وذكاءً، بالإضافة إلى الطائرات بدون طيار والrobots.

وفقًا لما قالته الدكتورة سومير واليا، أستاذ مساعد في جامعة RMIT، فإن الشريحة الجديدة تمكن من وظائف تشبه الدماغ من خلال الجمع بين المكونات المتعددة في نظام معقد.

“تكنولوجيا جديدة تزيد بشكل كبير من الكفاءة والدقة من خلال الجمع بين المكونات والوظائف المتعددة في منصة واحدة，” كما أضاف واليا في أخبار RMIT. “هذا يbringنا أقرب إلى جهاز الذكاء الاصطناعي الشامل الملهم من الطبيعة – الدماغ البشري”.

وفقًا لواليا، فإن هدف فريق البحث هو محاكاة واحدة من الطرق الأساسية التي يتعلم بها الدماغ – ترميز المعلومات البصرية كذكريات. على الرغم من أن هناك masih الكثير من العمل المتبقي، فإن الشريحة النموذجية التي أنشأها فريق البحث تمثل خطوة كبيرة نحو تحسين التفاعل بين الإنسان والآلة، والنظم البيونيكية القابلة للتحجيم، والнейروبيولوجيا.

تعتمد معظم تطبيقات الذكاء الاصطناعي التجارية على البرمجيات والبيانات المعالجة في الموقع، مع الاعتماد على الحوسبة السحابية. من أجل جعل التطبيقات على الموقع أكثر قوة وموثوقية، تدمج الشريحة النموذجية الذكاء والأجهزة معًا في مثال على الذكاء الاصطناعي الحافي. يجب أن تكون أجهزة مثل المركبات ذاتية القيادة والطائرات بدون طيار قادرة على معالجة كمية كبيرة من البيانات في الموقع، مما يجعلها تطبيقات مثالية للتكنولوجيا الجديدة. كما أضاف واليا أن كاميرا داش في سيارة، محملة بالعتاد الملهم بالدماغ الذي طوره الباحثون، يمكن أن تعرف الإشارات، والمركبات الأخرى، واللافتات، والمشاة، والنباتات، وغيرها. وفقًا لواليا، من الممكن أن تسلّط الشريحة مستويات غير مسبوقة من الكفاءة والسرعة في اتخاذ القرارات الذكية والذكاء الاصطناعي.

تعتمد التكنولوجيا التي تستخدمها الشريحة النموذجية على شرائح سابقة طورها باحثو RMIT. استخدمت هذه الشرائح السابقة الضوء لبناء وتنفيذ “الذكريات”. يعني الميزات الجديدة التي أنشأها فريق البحث أن الشريحة يمكنها التقاط الصور تلقائيًا، وتنفيذ الصور، وتنفيذ نماذج التعلم الآلي التي تعرف الكائنات بدقة تزيد عن 90٪.

تم تصميم الشريحة النموذجية بموجب التكنولوجيا البصرية. تعرف البصريات بالتكنولوجيا الحيوية الناشئة التي تمكن العلماء من التلاعب بالخلايا العصبية بدقة باستخدام الضوء. يستخدم شريحة الذكاء الاصطناعي التي طورها فريق RMIT الفوسفور الأسود، وهو مادة شبه موصلة. الفوسفور الأسود رقيق جدًا ويغير مقاومته الكهربائية مع تغير أطوال موجات الضوء. مع توجيه أطوال موجات الضوء المختلفة إلى المادة، تتغير خصائص المادة، مما يجعلها مفيدة للوظائف المختلفة مثل تخزين الذاكرة والتصوير. كما أضاف الدكتور تايمر أحمد، المؤلف الرئيسي للدراسة، أن أنظمة الحوسبة القائمة على الضوء أقل استهلاكًا للطاقة وأكثر دقة وأسرع من أساليب الحوسبة التقليدية.

وفقًا لأحمد، فإن الفائدة من الجمع بين الأنظمة المتعددة في جهاز نانوسكالي واحد هي أن أنظمة الذكاء الاصطناعي و خوارزميات التعلم الآلي يمكن استخدامها في أجهزة أصغر. على سبيل المثال، أوضح أحمد أن العلماء يمكنهم تقليل حجم التكنولوجيا التي طوروها لتحسين العيون الاصطناعية وزيادة دقة العيون البيونيكية.

“نموذجنا هو تقدم كبير نحو الأفضل في الإلكترونيات: شريحة دماغ على شريحة يمكنها التعلم من بيئتها مثلنا”، قال أحمد.

تم تصميم الشريحة النموذجية مع مراعاة سهولة التكامل مع التكنولوجيا الأخرى والإلكترونيات الحالية.