محققان یک نورون مصنوعی مبتنی بر لیزر طراحی کرده‌اند که عملکرد پیچیده نورون‌های بیولوژیکی را شبیه‌سازی می‌کند و قادر است داده‌ها را با سرعتی یک میلیارد برابر سریع‌تر از نورون‌های طبیعی پردازش کند. این نوآوری می‌تواند با فراهم آوردن پردازش داده‌ها با سرعت فوق‌العاده بالا و صرفه‌جویی در انرژی، تحولی بزرگ در زمینه هوش مصنوعی و محاسبات پیشرفته ایجاد کند.
این فناوری جدید قادر است سرعت پردازش سیگنال ۱۰ گیگابود (۱۰ گیگابیت در ثانیه) را داشته باشد که تقریباً یک میلیارد برابر سریع‌تر از نورون‌های بیولوژیکی است. محققان معتقدند این فناوری می‌تواند پیشرفت‌های قابل توجهی در هوش مصنوعی و سیستم‌های محاسباتی پیشرفته ایجاد کند.
نورون‌های بیولوژیکی انواع مختلفی دارند که یکی از آنها نورون‌های تدریجی هستند که اطلاعات را از طریق تغییرات پیوسته در پتانسیل غشا پردازش می‌کنند. این نورون‌ها برای انتقال دقیق و ظریف سیگنال‌ها استفاده می‌شوند. در مقابل، نورون‌های انفجاری از پتانسیل‌های عمل همه یا هیچ استفاده می‌کنند و سیگنال‌ها را به صورت باینری ارسال می‌کنند.
چائوران هوانگ، رهبر تیم تحقیقاتی از دانشگاه چینی هنگ کنگ، گفت: «نورون تدریجی لیزری ما محدودیت‌های سرعت نسخه‌های فوتونیک نورون‌های انفجاری را برطرف می‌کند و پتانسیل عملکرد سریع‌تر را دارد. با استفاده از دینامیک غیرخطی مشابه نورون و پردازش سریع آن، یک سیستم محاسباتی ذخیره‌سازی ساخته‌ایم که عملکرد استثنایی در کارهای هوش مصنوعی مانند شناسایی الگو و پیش‌بینی دنباله‌ها نشان می‌دهد.»
این نورون لیزری که بر اساس لیزر کوانتومی نقطه‌کوانتومی ساخته شده است، قادر است سیگنال‌ها را با سرعت ۱۰ گیگابود پردازش کند. محققان از این سرعت برای پردازش داده‌هایی مانند ۱۰۰ میلیون ضربان قلب یا ۳۴.۷ میلیون تصویر دست‌نویس دیجیتال در یک ثانیه استفاده کردند.
هوانگ افزود: «فناوری ما می‌تواند فرآیند تصمیم‌گیری هوش مصنوعی را در برنامه‌های حساس به زمان تسریع کرده و در عین حال دقت بالا را حفظ کند. امیدواریم با ادغام این فناوری در دستگاه‌های محاسباتی لبه، هوش مصنوعی سریع‌تر و هوشمندتر شود و در عین حال مصرف انرژی کاهش یابد.»
نورون‌های مصنوعی لیزری که می‌توانند به سیگنال‌های ورودی واکنش نشان دهند و رفتاری شبیه به نورون‌های بیولوژیکی از خود نشان دهند، به دلیل سرعت پردازش فوق‌العاده بالا و مصرف انرژی کم، به‌عنوان ابزاری برای ارتقای محاسبات مورد توجه قرار گرفته‌اند. این نورون‌های لیزری می‌توانند به‌طور قابل‌توجهی عملکرد محاسباتی را بهبود بخشند.
محققان در تلاش هستند تا سرعت پردازش نورون لیزری خود را افزایش دهند و همچنین معماری محاسباتی عمیق ذخیره‌سازی را توسعه دهند که شامل نورون‌های لیزری به‌هم‌پیوسته باشد. آنها معتقدند که با اتصال چندین نورون لیزری، پتانسیل این فناوری بیشتر از پیش به‌کار گرفته خواهد شد.
کد خبر ۲۱۲۰۳۱۰۰۲.۰۰۴
