Nouă placă de computer alimentată cu lumină ar putea face ca IA să fie 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.

O 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 unui software sofisticat și a unui hardware într-un dispozitiv mic alimentat cu lumină. Cercetarea a fost condusă de Universitatea RMIT și a fost publicată recent în revista Advanced Materials.

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

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

“Noile noastre tehnologii îmbunătățesc radical 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 totul-în-unul inspirat de cea mai mare inovație de calcul a naturii – creierul uman.”

Conform lui Walia, scopul echipei de cercetare este de a emula una dintre principalele modalități în care creierul învață – codificarea informațiilor vizuale sub formă de amintiri. Deși mai există mult de lucru, prototipul creat de echipa de cercetare reprezintă un pas mare către o interacțiune om-mașină îmbunătățită, sisteme bionice extensibile și neurobiotice.

Majoritatea aplicațiilor comerciale de inteligență artificială se bazează pe software și procesare de date off-site, folosind 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 creier dezvoltat de cercetători, poate 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 în inteligența artificială”.

Tehnologia pe care o folosește prototipul se bazează pe plăci anterioare dezvoltate de cercetătorii de la RMIT. Aceste prototipuri anterioare au folosit 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 uneltele biotehnologice emergente care permit oamenilor de știință să manipuleze neuronii cu precizie folosind lumina. Placa de inteligență artificială dezvoltată de echipa RMIT folosește 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 diverse funcții, cum ar fi stocarea memoriei și imaginilor. Conform lui Dr. Taimor Ahmed de la RMIT, sistemele de calcul bazate pe lumină sunt mai puțin consumatoare de energie, mai precise și mai rapide decât metodele tradiționale de calcul.

Conform lui Ahmed, beneficiul combinării sistemelor modulare într-un dispozitiv de 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 pentru a îmbunătăți precizia ochilor bionici.

“Prototipul nostru este o avansare semnificativă către cel mai înalt nivel în electronică: un creier-pe-o-placă care poate învăța din mediul înconjurător, la fel ca noi”, a spus Ahmed.

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