شريحة جديدة تفتح الباب أمام الذكاء الاصطناعي التوليدي ليبدأ عملياته الحسابية بسرعة الضوء.
طور مهندسون من جامعة بينسيلفانيا شريحة جديدة تستخدم الأمواج الضوئية عوضًا عن الكهرباء بهدف إجراء العمليات الحسابية المعقدة اللازمة لتدريب أنظمة الذكاء الاصطناعي الخاصة. تتميز هذه الشريحة بالقدرة على رفع سرعة المعالجة في أجهزة الكمبيوتر جذريًا بالإضافة إلى تقليل استهلاكها للطاقة.
يعد تصميم رقاقة السيليكون الضوئية (SiPh) أول تصميم رائد في معالجة المواد على المستوى النانوي لإجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء، وهي أسرع طريقة اتصال ممكنة، مع منصة (SiPh) التي تستعمل السيليكون، وهو عنصر رخيص ووفير يُستخدَم في إنتاج شرائح الكمبيوتر بكميات كبيرة.
يمثل تفاعل الموجات الضوئية مع المادة أحد سبل تطوير الكمبيوتر التي يمكن أن تحل محل الشرائح الحالية محدودة القدرات التي تستند أساسًا على نفس مبادئ الرقائق المستخدمة في الأيام الأولى لثورة الحوسبة في ستينات القرن العشرين.
نشرت مجموعة إنغيتا بالتعاون مع مع مجموعة فيروز أفلاطوني، الأستاذ المساعد في الهندسة الكهربائية وهندسة النظم، ورقة بحثية في مجلة Nature Photonics تشرح عملية تطوير الشريحة المتقدمة الجديدة.
يقول إنغيتا: «لقد قررنا توحيد جهودنا»، مستغلًا تفوق مجموعة أفلاطوني البحثية في مجال أجهزة السيليكون النانوية.
وقد تركزت أهدافهم على تطوير منصة قادرة على تطبيق ما يعرف بتضاعف مصفوفة المتجهات، وهي عملية رياضية أساسية في تطوير عمل الشبكات العصبية التي تمثل البنى الحاسوبية الداعمة لأدوات الذكاء الاصطناعي الحالية.
قال إنغيتا: «يمكننا صناعة شرائح سيليكون أرق، بسماكة 150 نانومتر على سبيل المثال، وفي مناطق محددة من الشريحة فقط، بدلًا من استخدام الشرائح ذات الارتفاع الثابت»، إذ توفر هذه التفاوتات في الارتفاع من دون إضافة مواد أخرى وسيلة للتحكم بانتشار الضوء عبر الرقاقة، فيجري توزيع الاختلافات في الارتفاع لتتسبب في تشتت الضوء في أنماط محددة، ما يسمح للرقاقة بإجراء الحسابات الرياضية بسرعة الضوء. أُعدَّ التصميم لدعم التطبيقات التجارية فقط بسبب القيود التي تفرضها شركات أشباه الموصلات التجارية المنتجة للشرائح، بحسب الباحث أفلاطوني، ويمكن تعديل هذا التصميم للاستخدام في وحدات معالجة الرسومات (GPUs) التي ارتفع الطلب عليها مع الاهتمام الواسع بتطوير أنظمة الذكاء الاصطناعي الجديدة.
يتابع أفلاطوني: «بمقدورهم اعتماد منصة (SiPh) مساعدًا إضافيًا، ويمكننا بعدها تسريع عملية التدريب والتصنيف».
بالإضافة إلى سرعتها العالية واستهلاكها المعتدل للطاقة، تتمتع شريحة إنغيتا وأفلاطوني بمزايا الخصوصية، إذ تستطيع إجراء العديد من العمليات الحسابية في وقت واحد من دون الحاجة إلى تخزين المعلومات الحساسة في ذاكرة الكمبيوتر العاملة أو ما يعرف بذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، ما يحمي الحواسيب المستقبلية المدعومة بهذه التكنولوجيا من الاختراق عمليًا.
ويختم أفلاطوني حديثه بالقول: «لا يمكن لأي أحد اختراق ذاكرة غير موجودة للوصول إلى معلومات المستخدم وبياناته الخاصة».
اقرأ أيضًا:
الذكاء الاصطناعي العام: عندما يصبح الذكاء الاصطناعي أذكى من البشر!
توقعات بتجاوز استهلاك الذكاء الاصطناعي للطاقة استهلاك تعدين البيتكوين، فما أثره في البيئة؟
ترجمة: زين العابدين بدور
تدقيق: أنس الرعيدي
