Новые фотонные чипы для революции в ИИ-обучении от американских физиков

Фотонные чипы, созданные американскими учеными из Университета Пенсильвании, обещают революцию в обучении и функционировании ИИ. Они опираются на свет для выполнения сложных вычислений, что может существенно ускорить развитие и снизить энергопотребление нейросетей.

Ученые во главе с профессором Надером Энгхетом из Пенсильванского университета создали уникальное устройство на основе кремния, функционирующее на свете. Этот микрочип включает в себя сложную систему переплетенных оптических трактов. Взаимодействие фотонных потоков в этих тонких коридорах приводит к изменению их характеристик.

Физики утверждают, что взаимодействие частиц света на фотонных микросхемах похоже на умножение закодированных сигналов. Такая технология открывает возможности для выполнения матрично-векторных умножений — операций, необходимых для тренировки искусственных нейронных сетей.

Для тестирования новых фотонных микросхем, способных обрабатывать данные разного объема, ученые создали несколько их модификаций. Эти устройства демонстрируют возможность выполнять сложения матриц, принимать входные сигналы и отправлять результаты обработки. Испытания показали, что такие чипы могут быть интегрированы в существующие электронные системы, предлагая новые возможности для ускорения вычислительных операций.

Исследователи подчеркивают, что их методы создания фотонных микросхем полностью интегрируемы с существующими производственными процессами. Это открывает возможность добавления таких микросхем в современные графические процессоры, широко применяемые для задач искусственного интеллекта, обеспечивая тем самым повышение скорости обучения искусственных нейронных сетей и уменьшение энергопотребления.