Tim peneliti mendemonstrasikan prosesor neuromorfik optik tercepat di dunia
Ai

Tim peneliti mendemonstrasikan prosesor neuromorfik optik tercepat di dunia


Dr Xingyuan (Mike) Xu dengan chip microcomb optik terintegrasi, yang merupakan bagian inti dari prosesor neuromorfik optik. Kredit: Universitas Teknologi Swinburne

Tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Swinburne University of Technology telah mendemonstrasikan prosesor neuromorfik optik tercepat dan paling kuat di dunia untuk kecerdasan buatan (AI), yang beroperasi lebih cepat dari 10 triliun operasi per detik (TeraOPs / s) dan mampu memproses ultra- data skala besar. Diterbitkan di jurnal bergengsi Alam, terobosan ini merupakan lompatan besar ke depan untuk jaringan saraf dan pemrosesan neuromorfik secara umum.

Jaringan saraf tiruan, salah satu bentuk kunci dari AI, dapat ‘belajar’ dan melakukan operasi kompleks dengan aplikasi luas untuk penglihatan komputer, pemrosesan bahasa alami, pengenalan wajah, terjemahan ucapan, bermain game strategi, diagnosis medis, dan banyak bidang lainnya. Terinspirasi oleh struktur biologis sistem korteks visual otak, jaringan saraf tiruan mengekstraksi fitur utama dari data mentah untuk memprediksi sifat dan perilaku dengan akurasi dan kesederhanaan yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Dipimpin oleh Profesor David Moss Swinburne, Dr. Xingyuan (Mike) Xu (Swinburne, Universitas Monash) dan Profesor Terhormat Arnan Mitchell dari Universitas RMIT, tim ini mencapai prestasi luar biasa dalam jaringan saraf optik: secara dramatis mempercepat kecepatan komputasi dan kekuatan pemrosesan mereka.

Tim mendemonstrasikan prosesor neuromorfik optik yang beroperasi lebih dari 1000 kali lebih cepat daripada prosesor sebelumnya, dengan sistem juga memproses gambar skala ultra-besar berukuran rekaman — cukup untuk mencapai pengenalan gambar wajah sepenuhnya, sesuatu yang tidak dapat dicapai oleh prosesor optik lainnya. .

“Terobosan ini dicapai dengan ‘sisir mikro optik,” seperti kecepatan data internet rekor dunia kami yang dilaporkan pada Mei 2020, “kata Profesor Moss, Direktur Pusat Ilmu Optik Swinburne.

Meskipun prosesor elektronik tercanggih seperti Google TPU dapat beroperasi melebihi 100 TeraOP / dtk, hal ini dilakukan dengan puluhan ribu prosesor paralel. Sebaliknya, sistem optik yang ditunjukkan oleh tim menggunakan prosesor tunggal dan dicapai dengan menggunakan teknik baru yang secara bersamaan menyisipkan data dalam dimensi waktu, panjang gelombang, dan spasial melalui sumber sisir mikro terintegrasi.

Micro-combs adalah perangkat yang relatif baru yang bertindak seperti pelangi yang terdiri dari ratusan laser inframerah berkualitas tinggi pada satu chip. Mereka jauh lebih cepat, lebih kecil, lebih ringan dan lebih murah daripada sumber optik lainnya.

“Dalam 10 tahun sejak saya menemukannya bersama, chip sisir mikro terintegrasi telah menjadi sangat penting dan sungguh menarik untuk melihatnya memungkinkan kemajuan besar dalam komunikasi dan pemrosesan informasi. Sisir mikro menawarkan janji yang sangat besar bagi kami untuk memenuhi kebutuhan dunia yang tak pernah terpuaskan akan informasi, “kata Profesor Moss.

“Prosesor ini dapat berfungsi sebagai ujung depan bandwidth sangat tinggi universal untuk perangkat keras neuromorfik apa pun — berbasis optik atau elektronik — menghadirkan pembelajaran mesin data besar untuk data bandwidth sangat tinggi dalam waktu nyata,” kata salah satu penulis utama studi tersebut, Dr. Xu, alumni Swinburne dan rekan postdoctoral di Departemen Teknik Sistem Listrik dan Komputer di Monash University.

“Saat ini kami mendapatkan gambaran tentang bagaimana prosesor masa depan akan terlihat. Ini benar-benar menunjukkan kepada kami betapa dramatis kami dapat mengukur kekuatan prosesor kami melalui penggunaan mikrocomb yang inovatif,” Dr. Xu menjelaskan.

Profesor Mitchell dari RMIT menambahkan, “Teknologi ini dapat diterapkan pada semua bentuk pemrosesan dan komunikasi — ini akan memiliki dampak yang besar. Dalam jangka panjang kami berharap dapat mewujudkan sistem yang terintegrasi penuh pada sebuah chip, sehingga sangat mengurangi biaya dan konsumsi energi.”

“Jaringan saraf konvolusional telah menjadi pusat revolusi kecerdasan buatan, tetapi teknologi silikon yang ada semakin menghadirkan hambatan dalam kecepatan pemrosesan dan efisiensi energi,” kata pendukung utama tim peneliti, Profesor Damien Hicks, dari Swinburne dan Institut Walter and Elizabeth Hall .

Dia menambahkan, “Terobosan ini menunjukkan bagaimana teknologi optik baru membuat jaringan seperti itu lebih cepat dan lebih efisien dan merupakan demonstrasi mendalam dari manfaat pemikiran lintas disiplin, dalam mendapatkan inspirasi dan keberanian untuk mengambil ide dari satu bidang dan menggunakannya untuk memecahkan masalah mendasar di tempat lain. ”


Para peneliti mencatat kecepatan internet tercepat di dunia dari satu chip optik


Informasi lebih lanjut:
Xingyuan Xu dkk. 11 TOPS photonic convolutional accelerator untuk jaringan saraf optik, Alam (2021). DOI: 10.1038 / s41586-020-03063-0

Disediakan oleh Swinburne University of Technology

Kutipan: Tim peneliti mendemonstrasikan prosesor neuromorfik optik tercepat di dunia (2021, 7 Januari) diambil 7 Januari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-01-team-world-fastest-optical-neuromorphic.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Toto SGP