Cercetătorii dezvoltă cel mai puternic procesor neuromorfic pentru IA din lume

Într-un salt major înainte în domeniul inteligenței artificiale (IA), o echipă internațională de cercetători condusă de Universitatea de Tehnologie Swinburne a dezvoltat cel mai puternic procesor neuromorfic pentru IA din lume. Acesta funcționează la o rată uimitoare de peste 10 trilioane de operații pe secundă (TeraOps/s), ceea ce înseamnă că poate prelucra date la scară ultra-mare.

Lucrarea a fost publicată în revista Nature.

Conducerea echipei a fost asigurată de profesorul David Moss de la Swinburne, dr. Xingyuan Xu și profesorul distins Arnan Mitchell de la Universitatea RMIT, care au accelerat viteza de calcul și puterea de procesare. Ei au reușit să creeze un procesor neuromorfic optic capabil să funcționeze de peste 1.000 de ori mai rapid decât oricare altul anterior. Sistemul poate, de asemenea, să prelucreze imagini la scară ultra-mare, ceea ce este important pentru recunoașterea facială, deoarece procesorii optici anteriori au eșuat în acest sens.

Profesorul Moss este directorul Centrului de Științe Optice de la Swinburne și a fost numit cel mai bun cercetător australian în fizică și matematică în domeniul opticii și al fizicii cuantice de către The Australian.

“Acest progres a fost realizat cu ‘micro-comburi optice’, așa cum a fost și viteza noastră record de internet raportată în mai 2020”, a spus el.

Alți procesori de top și micro-comburi

 Procesorii electronici de top, cum ar fi Google (GOOGL ) TPU, pot funcționa la peste 100 TeraOps/s. Cu toate acestea, aceasta necesită zeci de mii de procesori paraleli, în timp ce sistemul optic al echipei se bazează doar pe un singur procesor. Ei au realizat acest lucru prin utilizarea unei tehnici noi care a implicat intercalarea simultană a datelor în timp, lungime de undă și dimensiuni spațiale prin intermediul unei surse de micro-comb integrate.

Pentru cei care nu sunt conștienți de micro-comburi, acestea sunt dispozitive noi care constau în sute de lasere infraroșii de înaltă calitate pe un singur cip. Comparativ cu alte surse optice, micro-comburile sunt mult mai rapide, mai ușoare și mai ieftine.

“În cei 10 ani de când le-am co-inventat, cipurile de micro-comb integrate au devenit enorm de importante și este cu adevărat emoționant să le vedem facilitând aceste avansuri uriașe în comunicarea și prelucrarea informațiilor”, spune profesorul Moss. “Micro-comburile oferă o promisiune enormă pentru a satisface nevoia insațiabilă a lumii pentru informații.”

Procesorul viitorului

Dr. Xu a fost co-autorul principal al studiului și este un absolvent și cercetător post-doctoral al Departamentului de Inginerie Electrică și a Sistemelor de Calcul de la Universitatea Monash.

“Acest procesor poate servi ca o interfață universală de bandă ultra-largă pentru orice hardware neuromorfic – optic sau electronic – aducând învățarea automată a datelor masive în timp real și cu o bandă ultra-largă la îndemână”, spune dr. Xu.

“Acum primim o privire asupra modului în care procesorii viitorului vor arăta. Acesta ne arată cu adevărat cum putem scala dramatic puterea procesorilor noștri prin utilizarea inovatoare a micro-comburi”, continuă el.

Conform spuselor profesorului Mitchell de la RMIT, “Această tehnologie este aplicabilă tuturor formelor de prelucrare și comunicare — va avea un impact uriaș. Pe termen lung, sperăm să realizăm sisteme complet integrate pe cip, reducând astfel costurile și consumul de energie.”

Profesorul Damien Hicks susține echipa de cercetare și provine de la Swinburne și de la Institutul Walter și Elizabeth Hall.

“Rețelele neuronale convolutive au fost centrale pentru revoluția inteligenței artificiale, dar tehnologia de siliciu existentă prezintă din ce în ce mai mult un blocaj în ceea ce privește viteza de prelucrare și eficiența energetică”, spune profesorul Hicks.

“Acest progres arată cum o nouă tehnologie optică face astfel de rețele mai rapide și mai eficiente și este o demonstrație profundă a beneficiilor gândirii interdisciplinare, având inspirația și curajul de a lua o idee dintr-un domeniu și de a o utiliza pentru a rezolva o problemă fundamentală în altul”, continuă el.