Noua placă de calculator cu energie luminoasă ar putea face inteligența artificială mai inteligentă și mai mică

Cercetătorii au dezvoltat o placă electronică care imită modul în care creierul uman procesează informații vizuale, combinând algoritmi de inteligență artificială cu hardware-ul necesar pentru capturarea de imagini.

Un echipă internațională de cercetători din Statele Unite, China și Australia au colaborat la o nouă placă electronică proiectată pentru a îmbunătăți inteligența artificială prin combinarea de software sofisticat și hardware într-un dispozitiv mic, alimentat de lumină. Cercetarea a fost condusă de Universitatea RMIT și a fost publicată recent în revista Advanced Materials.

Dispozitivul prototip creat de echipa de cercetare este la scară nanometrică și integrează software de inteligență artificială cu hardware de imagine, datorită utilizării de metamateriale care alterează modul în care placa răspunde la lumină. Cu o refacere ulterioară, tehnologia utilizată pentru a crea acest dispozitiv ar putea servi ca bază pentru dispozitive și mai mici și mai inteligente, precum și pentru drone și roboți.

Conform spuselor profesorului asociat Sumeer Walia de la RMIT, noul prototip de placă permite funcționalitate similară creierului prin combinarea de componente modulare într-un sistem complex.

„Noile noastre tehnologii radical îmbunătățesc eficiența și precizia prin aducerea mai multor componente și funcționalități într-o singură platformă”, a explicat Walia prin intermediul știrilor RMIT. „Ne apropie de un dispozitiv de inteligență artificială cu totul, inspirat de cea mai mare inovație a naturii în materie de calcul – creierul uman.”

Conform lui Walia, obiectivul echipei de cercetare este de a emula una dintre principalele moduri în care creierul învață – codificarea informațiilor vizuale ca amintiri. Deși mai este mult de lucru, prototipul creat de echipa de cercetare reprezintă un pas important spre o interacțiune om-mașină îmbunătățită, sisteme bionice extensibile și neurobiotică.

Majoritatea aplicațiilor comerciale de inteligență artificială se bazează pe software și procesare de date la distanță, utilizând calculul în cloud. Pentru a face aplicațiile on-site mai puternice și mai fiabile, prototipul de placă integrează inteligența și hardware-ul împreună, într-un exemplu de inteligență artificială de margine. Dispozitive precum vehiculele autonome și dronele trebuie să poată procesa o cantitate mare de date on-site, făcându-le cazuri ideale de utilizare pentru tehnologia noii plăci prototip. Walia a explicat că o cameră de bord într-o mașină, încărcată cu hardware-ul inspirat de neuroștiință pe care l-au dezvoltat cercetătorii, ar putea recunoaște lumini, alte vehicule, semne, pietoni, plante și multe altele. Conform lui Walia, este posibil ca placa să ofere „niveluri fără precedent de eficiență și viteză în luarea deciziilor autonome și conduse de inteligența artificială”.

Tehnologia pe care o utilizează prototipul se bazează pe plăci anterioare dezvoltate de cercetătorii de la RMIT. Aceste plăci anterioare au utilizat lumina pentru a construi și modifica „amintiri”. Noile caracteristici create de echipa de cercetare înseamnă că placa poate captura automat imagini, manipula imagini și antrena modele de învățare automată care recunosc obiecte cu o precizie de peste 90%.

Proiectarea plăcii prototip a fost influențată de tehnologia optogenetică. Optogenetica se referă la instrumente biotehnologice emergente care permit oamenilor de știință să manipuleze neuronii cu precizie, utilizând lumina. Placa de inteligență artificială dezvoltată de echipa RMIT utilizează fosfor negru, un material semiconductor. Fosforul negru este extrem de subțire și își schimbă rezistența electrică pe măsură ce lungimile de undă ale luminii se schimbă. Pe măsură ce se schimbă lungimile de undă ale luminii pe material, materialul își schimbă proprietățile, devenind util pentru diferite funcții, cum ar fi stocarea de memorie și imagine. Conform lui Dr. Taimor Ahmed, autorul principal al studiului, sistemele de calcul bazate pe lumină sunt mai puțin consumatoare de energie, mai precise și mai rapide decât metodele de calcul tradiționale.

Conform lui Ahmed, beneficiul combinării sistemelor modulare într-un dispozitiv la scară nanometrică este acela că sistemele de inteligență artificială și algoritmii de învățare automată pot fi utilizați în dispozitive mai mici. Ca exemplu, Ahmed a explicat că oamenii de știință ar putea miniaturiza tehnologia pe care au dezvoltat-o pentru a îmbunătăți retinele artificiale și a crește precizia ochilor bionici.

„Prototipul nostru reprezintă un avans semnificativ spre ceea ce reprezintă ultimul în electronică: un creier pe o placă care poate învăța din mediul său, la fel ca noi”, a spus Ahmed.

Placa prototip a fost proiectată cu integrarea ușoară cu alte tehnologii și electronice existente în minte.