باحثون يطورون معالج نيورومورفيك أسرع في العالم للاستخبارات الاصطناعية

في ما يُعتبر قفزة كبيرة إلى الأمام في مجال الذكاء الاصطناعي، قام فريق دولي من الباحثين بقيادة جامعة Swinburne University of Technology بتطوير معالج نيورومورفيك أسرع في العالم للاستخبارات الاصطناعية. يعمل هذا المعالج بسرعة مذهلة تزيد عن 10 تريليون عملية في الثانية (TeraOps/s)، مما يسمح له بمعالجة بيانات على نطاق ضخم.

نُشرت هذه الأعمال في مجلة Nature.

بقيادة أستاذ ديفيد موس من جامعة Swinburne، والدكتور شينغيوان شو، وأستاذ أرنان ميتشيل من جامعة RMIT، قام الفريق بزيادة سرعة الحوسبة وزيادة القوة العقلية. تمكنوا من إنشاء معالج نيورومورفيك ضوئي يمكنه العمل بسرعة تزيد عن 1000 مرة عن أي معالج سابق. يمكن للمعالج أيضًا معالجة صور ضخمة على نطاق واسع، وهو أمر مهم للتعرف على الوجوه، حيث فشل المعالجات البصرية السابقة في هذا الصدد.

أستاذ موس هو مدير مركز العلوم البصرية في جامعة Swinburne، وتمت إضافته إلى قائمة أفضل الباحثين الأستراليين في الفيزياء والرياضيات في مجال البصريات والفوتونات من قبل مجلة The Australian.

“تم تحقيق هذا الإنجاز باستخدام ‘الميكروكومبس البصرية’، كما هو الحال مع سرعة الإنترنت العالمية التي سجلناها في مايو 2020،” قال أستاذ موس.

معالجات وميكروكومبس أخرى

يمكن لمعالجات إلكترونية رائدة مثل معالج Google (GOOGL ) TPU العمل بسرعة تزيد عن 100 TeraOps/s. ومع ذلك، تتطلب هذه المعالجات آلاف المعالجات الموازية، في حين يعتمد نظام الفريق على معالج واحد فقط. تمكنت من تحقيق ذلك باستخدام تقنية جديدة تتضمن تحويل البيانات في الوقت نفسه في الأبعاد الزمنية والطول الموجي والمكانية من خلال مصدر مدمج للميكروكومبس.

对于 أولئك الذين لا يعرفون عن الميكروكومبس، فهي أجهزة جديدة تتكون من مئات من الليزرات الأشعة تحت الحمراء عالية الجودة على شريحة واحدة. بالمقارنة مع المصادر البصرية الأخرى، فإن الميكروكومبس أسرع وأخف وأرخص.

“منذ أن اخترعتها قبل 10 سنوات، أصبحت شريحة الميكروكومبس المتكاملة مهمة جدًا، ومن المثير أن نرى كيف تُمكن هذه التقدمات الكبيرة في الاتصالات والمعالجة المعلوماتية،” يقول أستاذ موس. “تعد الميكروكومبس واعدة جدًا لمواجهة احتياجات العالم المتزايدة للمعلومات.”

معالج المستقبل

كان الدكتور شو المؤلف المشارك الرئيسي للدراسة وزميل ما بعد الدكتوراه في قسم هندسة الأنظمة الكهربائية والحاسوبية بجامعة موناش.

“يمكن لمعالجنا أن يخدم كواجهة أمامية عالمية ذات نطاق ترددي عالٍ جدًا لأي عتاد نيورومورفيك – إلكتروني أو بصري – مما يجعل تعلم الآلة بالبيانات الضخمة في الوقت الفعلي ممكنًا،” يقول الدكتور شو.

“نحن حاليًا نلقي نظرة على كيفية ظهور معالجات المستقبل. إنه يُظهر لنا حقًا كيف يمكننا زيادة قوة معالجاتنا بشكل كبير من خلال استخدام الميكروكومبس المبتكر،” يواصل الدكتور شو.

وفقًا لأستاذ ميتشيل من جامعة RMIT، “تطبيق هذه التكنولوجيا جميع أشكال المعالجة والاتصالات – وسيكون لها تأثير كبير. في المدى الطويل، نأمل تحقيق أنظمة متكاملة بالكامل على الشريحة، مما يقلل التكلفة والاستهلاك الطاقي بشكل كبير.”

يدعم أستاذ داميان هيكس فريق البحث ويعمل في جامعة Swinburne ومعهد والتر وإليزابيث هول.

“لقد كانت الشبكات العصبية التلافيفية مركزية لثورة الذكاء الاصطناعي، ولكن التكنولوجيا الحالية للsilicon تُresent تحديًا متزايدًا في سرعة المعالجة والكفاءة الطاقية،” يقول أستاذ هيكس.

“يُظهر هذا الإنجاز كيف يمكن لتكنولوجيا بصرية جديدة جعل هذه الشبكات أسرع وأكثر كفاءة، وهو تطبيق عميق للتفكير العابر لل_disciplines، حيث يُستمد الإلهام والشجاعة لتحويل فكرة من مجال إلى حل لمشكلة أساسية في مجال آخر،” يواصل أستاذ هيكس.