Vývoj v oblasti umělé inteligence jde velmi rychle dopředu, ale stejně tak to platí u nových technologií v oblasti čipů. Vědci ze Stanfordovy univerzity se zaměřili na obě oblasti a vyvinuli speciální fotonický čip, který slouží jako „mozek“ umělé inteligence.
Optické čipy nejsou žádnou novinkou, stejně tak provoz nějaké aplikace přímo na jejich struktuře. Už dříve tak vědci experimentálně zkoušeli například běh algoritmů umělé inteligence na optických čipech. Tento nový čip ale vyniká především tím, že daná umělá inteligence se na optickém čipu i učí a překonfigurovává. Není tak pevně nastavená, jako to bylo u dřívějších pokusů.
Světelná umělá inteligence
Vyvinutý optický čip pracuje z pohledu základní architektury podobně jako ten klasický – má vstup a výstup i vnitřní strukturu pro logické operace. V tomto případě je ale na vstupech světlo, respektive lasery a stejně tak to platí pro výstup. Vnitřní struktura čipu má sice dané rozlišení, pomocí různých vlnových délek světla lze ale přes splittery měnit logické funkce a jedná se tak o programovatelný čip.
Systém funguje relativně jednoduše - vědci vysílají skrze vstupy konkrétní nastavení laserů a okamžitě tak upravují logickou strukturu, na které běží daná neuronová síť. Lze tím jednoduše nejen provozovat, ale také učit umělou inteligenci, která se po kontrole výstupních dat zase trochu změní a přizpůsobí, aby dosáhla lepších výsledků. Vznikne tak učící se smyčka využívající pro přenos informace pouze světlo.
Testování výkonu
V této fázi pochopitelně nebylo možné vytvořit pokročilý čip, který by zvládl obří neuronové sítě, na které už dnes používáme například grafické karty. Vědci se tak zaměřili na jednodušší věci.
Umělá inteligence běžící na optickém čipu se zatím naučila jen jednoduché rozpoznávání vzorů
Na videu můžete vidět rychlost vývoje umělé inteligence, která měla za úkol nalézt komplexnější struktury v rámci spousty bodů. Zajímavostí je, že rychlost byla poměrně srovnatelná s klasickými elektronickými čipy, což jen ukazuje na to, že lze s tímto řešením v budoucnu dosáhnout mnohem dále.
Postupné optimalizace
Zatímco nyní si vědci otestovali vůbec fyzikální funkčnost tohoto systému, nyní se budou soustředit na další optimalizace a rozšíření čipu na takovou úroveň, aby bylo možné provozovat na optickém čipu reálnou aplikaci s umělou inteligencí, kterou bude možné využít v různých oblastech.
Fotonické čipy v budoucnu nabídnou vyšší výkon při nižší spotřebě než elektronika a vzhledem k tomu, jak je umělá inteligenca stále důležitější částí počítačových systémů, bude velká snaha co nejdříve dosáhnout efektivních optických výpočetních strojů s neuronovými sítěmi.
Originální materiál k výzkumu lze nalézt zde (PDF).
