علمی، پژوهشی و فناوری

نخستین تراشه هوش مصنوعی مبتنی بر نور جهان انویدیا را شکست داد

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : گروهی از دانشمندان چینی از پیشرفت چشمگیر فناوری هوش مصنوعی (AI) با توسعه نخستین تراشه هوش مصنوعی کاملا نوری جهان خبر دادند.

این تراشه نوآورانه که با نام «تاییچی-۲» (Taichi - II) شناخته می‌شود، جهش قابل توجهی در کارایی و عملکرد نشان می‌دهد و حتی از پردازنده گرافیکی معروف «انویدیا اچ ۱۰۰» (NVDA H ۱۰۰) در بهره وری انرژی پیشی می‌گیرد.

این تیم تحقیقاتی به سرپرستی استادان فنگ لو و دای کیونگ‌های از دانشگاه تسینگ‌هوا از یافته‌های خود رونمایی کردند.

یک جهش فراتر: برتری تراشه «تاییچی-۲»

تراشه «تاییچی-۲» نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی نسبت به نسل قبلی خود یعنی تراشه تاییچی است که پیش از این رکورد‌های قابل توجهی را ثبت کرده بود. اوایل سال جاری میلادی، محققان اعلام کردند که تراشه اصلی تایچی  بیش از هزار بار از بازده انرژی پردازنده گرافیکی «انویدیا اچ ۱۰۰» فراتر رفته است.

حال تراشه «تاییچی-۲» این معیار را بیشتر ارتقا داده  و عملکرد بهتری را در سناریو‌های مختلف به نمایش گذاشته است.

این مطالعه که توسط پروفسور‌های فنگ لو و دای کیونگ‌های رهبری می‌شود، بر توانایی تایچی - ۲ برای تغییر آموزش و مدل سازی هوش مصنوعی تاکید می‌کند. بر خلاف روش‌های سنتی که برای آموزش به کامپیوتر‌های الکترونیکی متکی هستند، «تاییچی-۲» از فرایند‌های نوری استفاده می‌کند که آن را کارآمدتر و به طور قابل توجهی عملکرد را افزایش می‌دهد.

از نظر عملی، تراشه «تاییچی-۲» پیشرفت‌های قابل توجهی را در زمینه‌های مختلف نشان داده است. این روش آموزش شبکه‌های نوری حاوی میلیون‌ها پارامتر را به ترتیب بزرگی تسریع کرده و دقت وظایف طبقه بندی را تا ۴۰ درصد بهبود بخشیده است.

در سناریو‌های تصویربرداری پیچیده، بهره وری انرژی آن در شرایط کم نور تا شش مرتبه بهبود یافته است.

توسعه تراشه هوش مصنوعی با استفاده از روشی جدید

توسعه تراشه «تاییچی-۲» با استفاده از روش جدیدی به نام یادگیری حالت کاملا رو به جلو «اف اف ام» (FFM) مشخص می‌شود. این تکنیک اجازه می‌دهد تا یک فرآیند آموزش فشرده کامپیوتری مستقیما روی تراشه نوری انجام شود و پردازش موازی وظایف یادگیری ماشین را ممکن می‌سازد.

 شو ژیوی (Xue Zhiwei)، نویسنده اصلی این مطالعه و دانشجوی دکتری تاکید کرد که این معماری از آموزش با دقت بالا پشتیبانی می‌کند و برای آموزش شبکه‌ای در مقیاس بزرگ بسیار مناسب است.

فنگ لو اظهار داشت: تحقیقات ما آینده‌ای را پیش بینی می‌کند که در آن این تراشه‌ها پایه و اساس قدرت محاسبات نوری برای ساخت مدل هوش مصنوعی را تشکیل می‌دهند.

روش یادگیری «اف اف ام» بر روی مدولاتور‌ها و آشکارساز‌های نوری با سرعت بالا سرمایه گذاری می‌کند، که به طور بالقوه می‌توانند عملکرد بهتری از پردازنده‌های گرافیکی در سناریو‌های یادگیری سریع داشته باشند. این نوآوری امکانات جدیدی را برای محاسبات نوری باز می‌کند و آن را از مفاهیم نظری به کاربرد‌های عملی و در مقیاس بزرگ منتقل می‌کند.

چشم انداز‌ آینده

زمان آغاز به کار «تاییچی-۲» بسیار قابل توجه است. از آنجایی که آمریکا محدودیت‌هایی را برای دسترسی چین به «تاییچی-۲» پیشرفته برای آموزش هوش مصنوعی اعمال کرده است، تراشه «تاییچی-۲» جایگزین مناسبی ارائه می‌دهد که می‌تواند به کاهش این محدودیت‌ها کمک کند.

علاوه بر این، عملکرد «تاییچی-۲» در شرایطی گزارش می‌شود که تراشه‌های هوش مصنوعی پیشرفته انویدیا ممکن است راه خود را به دست مقامات نظامی چین باز کنند و به طور بالقوه بر پیشرفت‌های فناوری چین تاثیر بگذارند.

این پژوهش در مجله نیچر منتشر شده است.