Ερευνητές Μπορούν να Επτύχουν Τεχνητή Γενική Νοημοσύνη Συμβάλλοντας Φως, Υπερ αγωγούς

Ερευνητές στο Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας προτείνουν μια νέα προσέγγιση για την κλίμακα της τεχνητής νοημοσύνης (ΤΝ) με την ενσωμάτωση φωτονικών στοιχείων με υπερ αγωγούς ηλεκτρονικών.

Προηγούμενες προσπάθειες για την επίτευξη γενικής νοημοσύνης σε συστήματα ΤΝ εστίαζαν στην συμβατική μικροηλεκτρονική με φως. Υπάρχουν σημαντικά εμπόδια σε αυτήν την προσέγγιση. Υπάρχουν πολλές φυσικές και πρακτικές περιορισμοί στην κατασκευή πυρήνων με ηλεκτρονικά και φωτονικά στοιχεία.

Η γενική νοημοσύνη είναι “η ικανότητα να απορροφά γνώσεις σε διάφορες κατηγορίες περιεχομένου και να χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για να σχηματίσει μια συνεκτική αναπαράσταση του κόσμου”. Περιλαμβάνει την ενσωμάτωση διαφόρων πηγών πληροφοριών και πρέπει να οδηγήσει σε μια συνεκτική και προσαρμόσιμη μοντέλο του κόσμου. Η σχεδίαση και κατασκευή υλικού για γενική νοημοσύνη απαιτεί την εφαρμογή αρχών της νευροεπιστήμης και της πολύ μεγάλης κλίμακας ενσωμάτωσης.

Η νέα προσέγγιση περιγράφηκε στο Applied Physics Letters από την AIP Publishing.

Ο Jeffrey Shainline είναι ο συγγραφέας της έρευνας.

«Υποστηρίζουμε ότι λειτουργώντας σε χαμηλή θερμοκρασία και χρησιμοποιώντας υπερ αγωγούς ηλεκτρονικούς κυκλώματα, ανιχνευτές φωτονίων και πηγές φωτός πυριτίου, θα ανοίξουμε einen δρόμο προς πλούσια υπολογιστική λειτουργικότητα και κλιμάκωση κατασκευής», είπε ο Shainline.

Κλιμακώσιμα και Λειτουργικά Τεχνητά Νοητικά Συστήματα

Σύμφωνα με τους ερευνητές και την νέα τους προσέγγιση, το ζευγάρι φωτός για επικοινωνία με σύνθετα ηλεκτρονικά κυκλώματα για υπολογισμό μπορεί να οδηγήσει σε τεχνητά νοητικά συστήματα που είναι πολύ πιο κλιμακώσιμα και λειτουργικά από τις παραδοσιακές προσέγγισεις που βασίζονται μόνο στο φως ή την ηλεκτρονική.

«Τι με έκπληξε περισσότερο ήταν ότι η οπτοηλεκτρονική ενσωμάτωση μπορεί να είναι πολύ πιο εύκολη όταν εργαζόμαστε σε χαμηλή θερμοκρασία και χρησιμοποιούμε υπερ αγωγούς παρά όταν εργαζόμαστε σε θερμοκρασία δωματίου και χρησιμοποιούμε ημιαγωγοί», συνέχισε ο Shainline.

Οι ανιχνευτές φωτονίων υπερ αγωγών μπορούν να ανιχνεύσουν ένα單 φωτόνιο, αλλά οι ανιχνευτές φωτονίων ημιαγωγών απαιτούν περίπου 1.000 φωτόνια. Οι πηγές φωτός πυριτίου λειτουργούν σε 4 κέλβιν, αλλά είναι 1.000 φορές λιγότερο φωτεινές από αυτές στη θερμοκρασία δωματίου. Παρά τούτο, είναι ακόμη αποτελεσματικές στην επικοινωνία.

Εφαρμογές όπως τα chips μέσα στα τηλέφωνα λειτουργούν σε θερμοκρασία δωματίου, οπότε η νέα προσέγγιση δεν θα ήταν τόσο εφαρμόσιμη σε αυτές τις περιπτώσεις. Ωστόσο, θα ήταν πιο αποτελεσματική για χρήσεις σε προηγμένα συστήματα υπολογισμού.

Οι ερευνητές θα εξετάσουν τώρα περισσότερη σύνθετη ενσωμάτωση με άλλα υπερ αγωγούς ηλεκτρονικά κυκλώματα. Θα αποδείξουν επίσης τα συστατικά σε τεχνητά νοητικά συστήματα, όπως συνάψεις και νευρώνες.

Μια από τις σημαντικότερες επιπτώσεις της νέας έρευνας είναι ότι απέδειξε πώς το υλικό μπορεί να κατασκευαστεί με κλιμάκωση, που σημαίνει ότι τα μεγάλα συστήματα μπορούν να είναι πιο προσιτά. Κλιμακώσιμες κβαντικές τεχνολογίες που βασίζονται σε υπερ αγωγούς ή φωτονικά qubits θα μπορούσαν επίσης να προκύψουν από την υπερ αγωγούς οπτοηλεκτρονική ενσωμάτωση.