به گزارش آی‌ای، بخش «مایکروسافت ریسرچ» یا «تحقیقات مایکروسافت» نمونه اولیه رایانه‌ای را ساخته است که به الکترون‌هایی که از سیلیکون عبور می‌کنند، متکی نیست، بلکه به پرتوهای نور متکی است.

این دستگاه که رایانه نوری آنالوگ(AOC) نامیده می‌شود، برای حل مسائل بهینه‌سازی پیچیده طراحی شده است و روزی می‌تواند حجم کاری هوش مصنوعی را با سرعت و کارایی بسیار بیشتری نسبت به پردازنده‌های امروزی مدیریت کند.

برخلاف رایانه‌های دیجیتال که اطلاعات را به صورت دودویی پردازش می‌کنند، AOC محاسبات را در سیستم‌های فیزیکی تجسم می‌کند. این امر از گلوگاه‌هایی که تراشه‌های معمولی را کند می‌کنند، جلوگیری می‌کند و می‌تواند سیستم را در وظایف خاص ۱۰۰ برابر سریع‌تر و از نظر انرژی کارآمدتر کند.

این نمونه اولیه با استفاده از قطعات موجود در بازار، از جمله چراغ‌های میکرو ال‌ای‌دی، لنزهای نوری و حسگرهای دوربین‌های گوشی‌های هوشمند ساخته شده است که هزینه‌ها را کاهش داده و تولید انبوه آینده را امکان‌پذیر می‌کند.

این تیم همچنین یک «دوقلوی دیجیتال»را  توسعه داد که یک نسخه نرم‌افزاری از AOC است که نحوه رفتار سخت‌افزاری آن را تقلید می‌کند. این کار به محققان اجازه می‌دهد تا سیستم را در مقیاس بزرگ آزمایش کنند و بررسی کنند که چگونه مسائل بهینه‌سازی یا هوش مصنوعی بر روی سخت‌افزار نگاشت می‌شوند و نتایج را با همکاران خارجی به اشتراک بگذارند.

فرانچسکا پارمیجیانی(Francesca Parmigiani) که رهبری این پروژه را در «مایکروسافت ریسرچ» بر عهده دارد، گفت: برای رسیدن به آن نوع موفقیتی که آرزویش را داریم، به محققان دیگری نیاز داریم که در مورد نحوه استفاده از این سخت‌افزار آزمایش و فکر کنند.

حل مسائل دنیای واقعی

یکی از اولین نمایش‌ها مربوط به امور مالی بود. مایکروسافت با بانک بارکلیز(Barclays) همکاری کرد تا آزمایش کند که AOC چگونه می‌تواند تراکنش‌های اوراق بهادار، تحویل در مقابل پرداخت را بهینه کند؛ فرآیندی که توسط اتاق‌های پایاپای برای تسویه معاملات بین بانک‌ها استفاده می‌شود.

این مجموعه آزمایشی هزاران تراکنش را بین حداکثر ۱۸۰۰ طرف انجام داد که تنها کسری از مقیاس اتاق‌های پایاپای واقعی است، اما برای نشان دادن اینکه چگونه نسخه‌های آینده سخت‌افزار می‌توانند تغییر ایجاد کنند، کافی است.

هیتش بالانی(Hitesh Ballani)، مدیر تحقیقات زیرساخت‌های هوش مصنوعی آینده در بخش تحقیقات مایکروسافت گفت: این یک مشکل کاملاً بزرگ با تأثیر عظیم بر امور مالی در دنیای واقعی است.

مراقبت‌های بهداشتی، کاربرد دیگر این رایانه جدید است. محققان با استفاده از دوقلوی دیجیتال AOC، اسکن‌های MRI را با دقت امیدوارکننده‌ای بازسازی کردند. امروزه، انجام یک اسکن معمولی حدود ۳۰ دقیقه طول می‌کشد، در حالی که این سیستم نوری می‌تواند از نظر تئوری این زمان را به تنها ۵ دقیقه کاهش دهد.

در حالی که AOC هنوز برای استفاده بالینی آماده نیست، این آزمایش به چگونگی کاهش زمان انتظار و بهبود دسترسی به تشخیص توسط این فناوری اشاره می‌کند.

مایکل هانسن(Michael Hansen)، مدیر ارشد بخش سلامت مایکروسافت خاطرنشان کرد که دوقلوی دیجیتال AOC در نشان دادن امکان بازسازی‌های MRI در مقیاس بزرگتر بسیار خوب عمل کرده است.

آینده‌ای با هوش مصنوعی

تیم تحقیقاتی مایکروسافت همچنین پتانسیل اجرای حجم کار هوش مصنوعی را در AOC می‌بیند. مدل‌های زبان بزرگ فعلی برای پردازش میلیاردها پارامتر به انرژی عظیمی نیاز دارند، اما رویکرد نوری می‌تواند وظایف استدلالی را بسیار کارآمدتر انجام دهد.

یانس گلادرو(Jannes Gladrow)، محقق مایکروسافت می‌گوید: مهم‌ترین جنبه‌ای که AOC ارائه می‌دهد، این است که ما تخمین می‌زنیم حدود صد برابر بهبود در بهره‌وری انرژی داشته باشد.

نمونه اولیه AOC در حال حاضر تنها ۲۵۶ پارامتر را مدیریت می‌کند، اما محققان معتقدند که با کوچک‌سازی اجزای میکروال‌ای‌دی می‌تواند به چند میلیون یا حتی چندین میلیارد افزایش یابد.

بالانی چشم‌انداز بلندمدت AOC را روشن می‌بیند و می‌گوید: هدف ما این است که این بخش مهمی از آینده محاسبات باشد و مایکروسافت و این صنعت، این تحول مبتنی بر محاسبات جامعه را به شیوه‌ای پایدار ادامه دهند.

یافته‌های این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.