Китайські науковці винайшли революційний штучний інтелект, що живиться світлом замість електрики

Вчені з Нанкінського університету (Китай) представили проривну розробку — фотонну нейронну мережу, яка працює на світлі замість електрики. Це відкриття може революціонізувати обробку даних для таких систем, як розподілена акустична сенсорика (DAS), що використовується для моніторингу інфраструктури, виявлення землетрусів і захисту підводних кабелів.

Системи DAS генерують величезні потоки даних, які традиційним електронним обчислювальним пристроям важко обробляти в реальному часі. Саме тут фотоніка дає перевагу — заміна електронних розрахунків на оптичні процеси дозволяє прискорити роботу та значно знизити енергоспоживання.

Науковці розробили так званий «Фотонний нейронний мережевий акселератор із часово-частотною мультиплексією» (TWM-PNNA). У цій системі роль математичних фільтрів нейромережі виконують промені світла різних довжин хвиль, а обробка сигналів відбувається за допомогою лазерів і спеціальних оптичних модулів.

Команда вирішила складні технічні завдання — зокрема, проблему викривлення сигналу через зміщення частоти та забезпечення повноцінних оптичних з'єднань усередині мережі. Результати експериментів показали, що розроблена система досягає точності розпізнавання понад 90%, наближаючись до стандартних електронних систем.

TWM-PNNA вражає виконує до 1,6 трильйона операцій за секунду при енергоефективності 0,87 TOPS на ват. Теоретично ж система може досягти 81 трильйона операцій за секунду із 21 TOPS на ват — це в рази перевищує можливості сучасних графічних процесорів.

На думку дослідників, така технологія може стати основою для новітніх систем моніторингу критичної інфраструктури, сейсмічного контролю та безпеки транспорту, де потрібна обробка гігантських обсягів даних у режимі реального часу.