Forskere kan oppnå kunstig generell intelligens ved å kombinere lys, superledere

Forskere ved National Institute of Standards and Technology foreslår en ny tilnærming til stor skala kunstig intelligens (AI) ved å kombinere fotondeler med superlederelektronikk.

Tidligere tilnærminger til å oppnå generell intelligens i kunstig intelligenssystemer har fokusert på konvensjonell silisiummikroelektronikk kombinert med lys. Det finnes imidlertid store barrierer for denne tilnærmingen. Det finnes mange fysiske og praktiske begrensninger med fremstilling av silisiumchip med elektroniske og fotondeler.

Generell intelligens er “evnen til å assimilere kunnskap over innholdskategorier og å bruke denne informasjonen til å danne en koherent representasjon av verden”. Det innebærer integrering av ulike kilder av informasjon, og det må resultere i en koherent og adaptiv modell av verden. Design og maskinvarekonstruksjon for generell intelligens krever anvendelse av prinsipper fra nevrovitenskap og meget stor skala integrasjon.

Den nye tilnærmingen ble detaljert i Applied Physics Letters av AIP Publishing.

Jeffrey Shainline er forfatter av forskningen.

“Vi argumenterer for at ved å operere ved lav temperatur og bruke superlederelektriske kretser, enkelt-foton-detektorer og silisium lyskilder, vi vil åpne en vei mot rik komputasjonal funksjonalitet og skalerbar fabrikasjon,” sa Shainline.

Skalerbare og funksjonelle kunstige kognitive systemer

Ifølge forskerne og deres nye tilnærming, kan kombinasjonen av lys for kommunikasjon med komplekse elektroniske kretser for beregning føre til kunstige kognitive systemer som er langt mer skalerbare og funksjonelle enn tradisjonelle tilnærminger som bare bruker lys eller elektronikk alene.

“Det som overrasket meg mest var at optoelektronisk integrasjon kan være mye enklere når man arbeider ved lav temperatur og bruker superledere enn når man arbeider ved romtemperatur og bruker halvledere,” fortsatte Shainline.

Superledende foton-detektorer kan detektere en enkelt foton, men halvledende foton-detektorer krever rundt 1 000 fotoner. Silisium lyskilder opererer ved 4 kelvin, men de er 1 000 ganger mindre lyse enn de som opererer ved romtemperatur. Likevel er de fortsatt effektive for kommunikasjon.

Anvendelser som chip i telefoner opererer ved romtemperatur, så den nye tilnærmingen ville ikke være like anvendelig i disse situasjonene. Likevel ville den være mer effektiv for anvendelser i avanserte datasystemer.

Forskerne vil nå se på mer kompleks integrasjon med andre superlederelektriske kretser. De vil også demonstrere komponentene i kunstige kognitive systemer, som synapser og nerveceller.

En av de viktigste implikasjonene av den nye forskningen er at den viste hvordan maskinvare kan produseres på en skalerbar måte, noe som betyr at store systemer kan bli mer rimelige. Skalerbare kvantetechnologier basert på superledere eller fotondeler kunne også komme ut av superleder-optoelektronisk integrasjon.