2025. 01. 08. - 08:30
Lézeralapú mesterséges neuron segítheti az MI-feladatok ellátását
Lézeralapú mesterséges neuront fejlesztettek ki a kutatók: a felfedezés áttörésekhez vezethet a fejlett számítástechnikában, a mesterséges intelligencia-feladatok terén is.
A kutatók egy lézeralapú mesterséges neuront fejlesztettek ki. A természetnél milliárdszor gyorsabb feldolgozási sebességgel a chip-alapú lézer-neuron segíthet a mesterséges intelligencia-feladatok, például a mintafelismerés és a szekvencia-előrejelzés előremozdításában.
A kifejlesztett lézeralapú mesterséges neuron teljes mértékben emulálja egy biológiailag osztályozott neuron funkcióit, dinamikáját és információ-feldolgozását. Az új lézeres fokozatú neuron 10 GBaud-os jelfeldolgozási sebességgel – ami egymilliárdszor gyorsabb, mint biológiai társai –áttörést hozhat olyan területeken, mint a mesterséges intelligencia és más fejlett számítástechnika.
Neuron rendkívüli feldolgozási sebességgel
A test különféle típusú idegsejteket tartalmaz, köztük osztályozott neuronokat, amelyek a membránpotenciál folyamatos változása révén kódolnak információt, lehetővé téve a finom és precíz jelfeldolgozást. Olvasd el: Mesterséges neurális hálózatok belső működése segít az MI megértésében
Lézeralapú mesterséges neuron segítheti az MI-feladatok ellátását
Ezzel szemben a biológiai tüskés neuronok „mindent vagy semmit” akció potenciált használva továbbítják az információt, ami egy binárisabb kommunikációs formát hoz létre.
„Lézeres besorolású neuronunk legyőzi a tüskés neuronok jelenlegi fotonikus változatainak sebességkorlátozását és még gyorsabb működést tesz lehetővé. A neuronszerű nemlineáris dinamikájának és a gyors feldolgozásnak a kiaknázásával egy olyan tartályos számítástechnikai rendszert építettünk fel, amely kivételes teljesítményt mutat az olyan mesterséges intelligencia-feladatokban, mint a mintafelismerés és a szekvencia-előrejelzés” – mondta el Chaoran Huang, a Hongkongi Kínai Egyetem munkatársa, kutatócsoport vezetője.
A kutatók az Optica nevű, nagy hatású kutatásokkal foglalkozó folyóiratban arról számoltak be, hogy chip-alapú, kvantumpontos lézeres fokozatú neuronjuk 10 GBaud jelfeldolgozási sebességet képes elérni.
Ezzel a sebességgel 100 millió szívverés vagy 34,7 millió kézzel írott digitális kép adatait dolgozták fel mindössze egy másodperc alatt.
Az MI döntéshozatalának felgyorsítása
Huang kiemelte, hogy technológiájuk felgyorsíthatja a mesterséges intelligencia döntéshozatalát az időkritikus alkalmazásokban, miközben megőrzi a nagy pontosságot.
„Bízunk benne, hogy technológiánk integrálása az edge számítógépekbe – amelyek a forrás közelében dolgozzák fel az adatokat – gyorsabb és intelligensebb mesterséges intelligencia rendszereket tesz lehetővé, amelyek a jövőben jobban szolgálják a valós alkalmazásokat, csökkentett energiafogyasztás mellett” – jegyezte meg a szakértő.
Jelentősen javíthatják a számítástechnikát
A lézeralapú mesterséges neuronokat, amelyek a biológiai neuronok viselkedését utánzó módon képesek reagálni a bemeneti jelekre, vizsgálják, hogy ultragyors adatfeldolgozási sebességüknek és alacsony energiafogyasztásuknak köszönhetően jelentősen javítsák a számítástechnikát.
Az eddig kifejlesztettek többsége azonban fotonikus tüskés neuron volt. Ezek a mesterséges neuronok korlátozott válaszsebességgel rendelkeznek, információvesztést szenvedhetnek és további lézerforrásokat és modulátorokat igényelnek.
„Erőteljes memóriaeffektusokkal és kiváló információfeldolgozási képességekkel egyetlen lézerrel osztályozott neuron kis neurális hálózatként viselkedhet. Ezért akár egyetlen lézerrel osztályozott neuron is, további összetett kapcsolatok nélkül képes nagy teljesítménnyel gépi tanulási feladatokat végrehajtani” – mondta el a kutatócsoport vezetője.
B.A.
