מהפכת האור: מערכות חישוב אנלוגי ופוטוני מאיצות את עתיד הבינה המלאכותית

מחשב אופטי חדש ממיקרוסופט מציע יעילות אנרגטית חסרת תקדים

חוקרים בחברת מיקרוסופט פיתחו מחשב אנלוגי אופטי (AOC) הפועל באמצעות אור במקום מתגים דיגיטליים. המערכת, המופעלת על ידי מיקרו-LED וחיישני מצלמה, מבצעת חישובים בעוצמות מתח שונות במנגנון של לולאת משוב, ומגיע ל'מצב יציב' המהווה את הפתרון הסופי.

יעילות אנרגטית: על פי המחקר שפורסם בכתב העת Nature, טכנולוגיה זו עשויה לשפר את היעילות האנרגטית של חישובי AI בכ-100 פעמים בהשוואה למחשבים דיגיטליים מסורתיים. ה-AOC מתמחה בפתרון בעיות אופטימיזציה ובמשימות למידת מכונה בסיסיות.

יישומים מעשיים:

• שחזור תמונות MRI ברזולוציית 320x320 פיקסלים תוך שימוש ב-62.5% מהנתונים בלבד, מה שעשוי לקצר זמני סריקה.
• פתרון בעיות פיננסיות מורכבות (כמו איזון סיכונים בין גופים פיננסיים) ביעילות העולה על זו של מחשבים קוונטיים נוכחיים.

רשתות עצביות פיזיקליות: מהפכת השבבים הפוטוניים

מחקר בינלאומי בהובלת הפוליטקני די מילנו, אוניברסיטת סטנפורד ומכון מקס פלאנק, מציג טכנולוגיה חדשנית לאימון רשתות עצביות פיזיקליות באמצעות שבבים פוטוניים.

איך זה עובד? השבבים מבצעים פעולות מתמטיות (כמו חיבור וכפל) באמצעות התאבכות אור על גבי שבבי סיליקון בגודל מילימטרים בודדים. טכנולוגיית 'אימון in-situ' מאפשרת אימון הרשת ישירות עם אותות אור, ללא המרה דיגיטלית ביניים.

יתרונות מרכזיים:

• חיסכון באנרגיה: הימנעות מתהליכי דיגיטציה מיותרים.
• עיבוד בזמן אמת: פוטנציאל ליישום במכשירים ניידים, רכבים אוטונומיים וחיישנים חכמים.

העתיד: אינטגרציה בין הטכנולוגיות

שילוב בין הגישות עשוי להוביל למערכות AI עם צריכת אנרגיה זניחה ויכולות עיבוד חסרות תקדים. מיקרוסופט כבר מפתחת 'תאום דיגיטלי' (Digital Twin) המדמה את פעולת ה-AOC בממדים גדולים יותר, בעוד השבבים הפוטוניים צפויים להתפתח לעיבוד של מיליוני משתנים בו-זמנית.