Optický čip podobný mozgu spracuje takmer 2 miliardy obrázkov za sekundu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 30. 6. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Výskumníci z Pensylvánskej univerzity vyvinuli nový výkonný optický čip, ktorý dokáže spracovať takmer 2 miliardy obrázkov za sekundu. Zariadenie pozostáva z neurónovej siete, ktorá spracováva informácie ako svetlo bez toho, aby potrebovala komponenty, ktoré spomaľujú tradičné počítačové čipy, ako je napríklad pamäť.
Základom nového čipu je neurónová sieť, systém vytvorený podľa vzoru spôsobu, akým mozog spracováva informácie. Tieto siete sa skladajú z uzlov, ktoré sú navzájom prepojené ako neuróny, a dokonca sa „učia“ podobným spôsobom ako organické mozgy tým, že sa trénujú na súboroch údajov, ako je rozpoznávanie objektov na obrázkoch alebo slov v reči. Postupom času sa v týchto úlohách stávajú oveľa lepšími.
Namiesto elektrických signálov však nový čip spracováva informácie vo forme svetla. Ako neuróny používa optické drôty, ktoré sú usporiadané do viacerých vrstiev, z ktorých každá sa špecializuje na určitý typ klasifikácie.
V rámci testov tím vyrobil čip s plochou 9,3 mm2 a dal mu za úlohu kategorizovať sériu ručne písaných znakov, ktoré pripomínali písmená. Po vyškolení na príslušných súboroch údajov dokázal čip klasifikovať obrázky s 93,8-percentnou presnosťou pre súbory obsahujúce dva typy znakov a 89,8-percentnou presnosťou pre štyri typy.
Najpôsobivejšie je, že čip dokázal kategorizovať každý znak v priebehu 0,57 nanosekundy, čo by mu umožnilo spracovať 1,75 miliardy obrázkov za sekundu. Tím tvrdí, že táto rýchlosť vyplýva zo schopnosti čipu spracovávať informácie ako svetlo, čo mu dáva niekoľko výhod oproti existujúcim počítačovým čipom.
Ďalšou výhodou je, že spracúvané informácie nie je potrebné ukladať, takže sa šetrí aj čas tým, že sa nemusia posielať údaje do pamäte, a priestor tým, že vôbec nie je potrebný komponent pre pamäť. Tím tiež tvrdí, že neukladanie údajov je aj bezpečnejšie, pretože zabraňuje prípadným únikom. Ďalšími krokmi tímu je začať zväčšovať čip a prispôsobiť technológiu na spracovanie iných typov údajov.
„Na tejto technológii je naozaj zaujímavé to, že dokáže oveľa viac ako len klasifikovať obrázky,“ povedal Firooz Aflatouni, hlavný autor štúdie. „Už vieme, ako konvertovať mnohé typy údajov do elektrickej oblasti - obrázky, zvuk, reč a mnohé ďalšie typy údajov. Teraz môžeme pomocou tejto technológie konvertovať rôzne typy údajov do optickej oblasti a spracovať ich takmer okamžite.“
Výskum bol nedávno uverejnený v časopise Nature.
