Згідно з новим дослідженням, комп'ютер, який використовує світло для своїх розрахунків, може зробити майбутній штучний інтелект більш енергоефективним. (Зображення: Кріс Велш для Microsoft.)
Згідно з новим дослідженням, комп'ютер, який використовує світло, а не цифрові перемикачі для обчислень, може допомогти зменшити енергоспоживання штучного інтелекту (ШІ). Вчені, які винайшли комп'ютер, описують його як нову обчислювальну парадигму.
Дослідники Microsoft розробили прототип аналогового оптичного комп'ютера (AOC), який може виконувати деякі завдання, для яких міг би використовуватися штучний інтелект, а також задачі оптимізації.
Нова обчислювальна система одного дня зможе вирішувати певні проблеми швидше та з меншими енергоспоживаннями, ніж це можливо для сучасних цифрових комп'ютерів, пишуть вчені в дослідженні, опублікованому 3 вересня в журналі Nature.
«Найважливіший аспект, який пропонує AOC, полягає в тому, що ми оцінюємо приблизно в сто разів покращення енергоефективності», – сказав співавтор дослідження Яннес Гледроу, дослідник штучного інтелекту в Microsoft, у блозі Microsoft. «Це вже саме по собі нечувано для апаратного забезпечення».
У новому дослідженні дослідники Microsoft створили комп'ютер, який використовує мікросвітлодіоди та датчики камери для виконання обчислень.
Вам може сподобатися
-
Вчені вперше використовують квантове машинне навчання для створення напівпровідників – і це може змінити спосіб виготовлення чіпів
-
Проривний квантовий комп'ютер може вирішувати проблеми у 200 разів швидше, ніж суперкомп'ютер
-
Квантові матеріали з «прихованим металевим станом» можуть зробити електроніку в 1000 разів швидшою
На відміну від звичайних цифрових комп'ютерів, які перемикають мільярди крихітних перемикачів для виконання обчислень, нова система використовує світло та напругу різної інтенсивності для додавання та множення чисел у циклі зворотного зв'язку. AOC обчислює задачу багато разів, щоразу покращуючи попередній варіант, доки не досягне «стаціонарного стану» або остаточного рішення.
Оскільки AOC не перетворює аналогові сигнали на цифрові під час обчислень, AOC економить енергію та долає деякі обмеження швидкості, властиві цифровим обчисленням.
«Цей спеціалізований метод обчислень робить його спеціалізованим «стаціонарним пошуковим пристроєм» для певних задач штучного інтелекту та оптимізації, а не універсальним комп’ютером», – повідомив Live Science в електронному листі Айдоган Озджан, дослідник оптичних обчислень з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, який не брав участі в дослідженні.
Але для цих конкретних цілей AOC може запропонувати значні покращення порівняно з цифровими обчисленнями, пишуть дослідники у дослідженні.
Нова парадигма обчислень на основі світла
Команда також запрограмувала «цифрового двійника» — комп’ютерну модель, яка імітує обчислення фізичного AOC. Цей цифровий двійник можна масштабувати для обробки більшої кількості змінних та складніших обчислень.
«Цифровий двійник — це те, де ми можемо працювати над більш масштабними проблемами, ніж сам прилад може вирішити зараз», — сказав у блозі Майкл Хансен, старший директор з обробки біомедичних сигналів у Microsoft Health Futures.
Спочатку команда попросила AOC виконати кілька простих завдань машинного навчання, таких як класифікація зображень. Фізичний AOC працював приблизно так само добре, як цифровий комп'ютер. Команда написала, що майбутній, більший AOC, який зможе обробляти більше змінних, може швидко перевершити цифровий комп'ютер за енергоефективністю.
Потім дослідники використали цифрового двійника AOC для реконструкції зображення сканування мозку розміром 320 на 320 пікселів, використовуючи лише 62,5% вихідних даних. Цифровий двійник точно відтворив сканування — досягнення, яке, за словами вчених, може призвести до скорочення часу проведення МРТ.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
— Створення квантових суперкомп'ютерів: вчені вперше з'єднали два квантові процесори за допомогою існуючих волоконно-оптичних кабелів
— Вчені створили найменший квантовий комп’ютер у світі — він працює за кімнатної температури, і його можна розмістити на столі
— Новий чіп пам'яті, керований світлом і магнітами, може одного разу зробити обчислення на базі штучного інтелекту менш енергоємними.
Зрештою, команда використала AOC для вирішення низки фінансових проблем, пов'язаних з пошуком найефективнішого способу обміну коштами між кількома групами з мінімізацією ризику — завдання, з яким щодня стикаються клірингові палати — з вищим рівнем успіху, ніж існуючі квантові комп'ютери.
Наразі AOC є прототипом. Але оскільки майбутні моделі додаватимуть більше мікросвітлодіодів, машини можуть стати набагато потужнішими, обробляючи мільйони або мільярди змінних одночасно.
«Наша мета, наше довгострокове бачення полягає в тому, щоб це стало значною частиною майбутнього обчислювальної техніки», – сказав у блозі Хітеш Баллані, дослідник команди Microsoft Cloud Systems Futures.
Скайлер Вейр, навігація по соціальним мережам, автор Live Science
Скайлер Вер — позаштатна журналістка з наукових питань, яка висвітлює хімію, біологію, палеонтологію та науки про Землю. Вона була стипендіаткою AAAS Mass Media Science and Engineering 2023 року в Science News. Її роботи також публікувалися, серед інших, у Science News Explores, ZME Science та Chembites. Скайлер має ступінь доктора філософії з хімії Каліфорнійського технологічного інституту.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Вчені вперше використовують квантове машинне навчання для створення напівпровідників – і це може змінити спосіб виготовлення чіпів
Проривний квантовий комп'ютер може вирішувати проблеми у 200 разів швидше, ніж суперкомп'ютер
Квантові матеріали з «прихованим металевим станом» можуть зробити електроніку в 1000 разів швидшою
Вчені кажуть, що невеликі квантові комп'ютери кімнатної температури, які використовують світло на горизонті після прориву
Мільйони кубітів на одному квантовому процесорі тепер можливі завдяки кріогенному прориву
Китай занурює центри обробки даних в океан, щоб зберегти їх охолодженими
Найновіше в галузі обчислювальної техніки
Вчені втискають цілий комп'ютер в одне волокно одягу — і його навіть можна пропустити через пральну машину
Китайська «Мавпа Дарвіна» – найбільший у світі суперкомп'ютер, натхненний роботою мозку
Японія запускає свій перший власний квантовий комп'ютер
IBM та Moderna змоделювали найдовший шаблон мРНК без штучного інтелекту — замість цього вони використали квантовий комп'ютер.
«Як майстер гри в тетріс»: вчені винаходять квантові віртуальні машини — вони скоротять час виконання з днів до годин
Ця маловідома 80-річна машина може бути ключем до розкриття повного потенціалу штучного інтелекту сьогодні.
Останні новини
Проліт астероїда Апофіса стане для спостерігачів неба та вчених можливістю, яка трапляється «раз на тисячоліття».
Марсохід NASA виявив дивну «черепаху», що ховається серед стародавніх скель на Марсі
Стовбурові клітини людини стають активнішими в космосі — і це не добре
Вчені створили перші в історії видимі кристали часу за допомогою світла — і одного разу вони можуть з'явитися на 100-доларових купюрах
Вчені нарешті дізнаються, що знаходиться всередині таємничих бочок-“гало”, затонулих біля узбережжя Лос-Анджелеса
Гігантську «літеру S», помічену на Сонці безпосередньо перед тим, як «темне виверження» кине вогняну тінь на Землю
ОСТАННІ СТАТТІ
1 Коли настає осіннє рівнодення і чому воно відбувається?
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зв'яжіться з експертами Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “type-news-trending,serversidehawk,videoarticle,van-enable-adviser-
