I circuiti integrati fotonici, o chips ottici, ponu offre assai vantaghji annantu à i so omologhi elettronichi, cum'è u cunsumu di energia ridutta è a latenza ridutta in u calculu. Hè per quessa chì parechji circadori credi chì ponu esse estremamente efficaci in i travaglii di apprendimentu di machine è intelligenza artificiale (AI). Intel vede ancu grandi perspettivi per l'usu di a fotonica di siliciu in questa direzzione. U so squadra di ricerca in Tecniche nove dettagliate chì puderanu purtà e rete neurali ottiche un passu più vicinu à a realtà.
In un recente , dedicatu à l'apprendimentu di machine, descrive cumu a ricerca in u campu di e rete neurali otticu hà iniziatu. U travagliu di ricerca di David AB Miller è Michael Reck hà dimustratu chì un tipu di circuitu fotonicu cunnisciutu cum'è interferometru Mach-Zehnder (MZI) pò esse cunfiguratu per eseguisce a multiplicazione di matrice 2 × 2, è si mette MZI nantu à una maglia triangulare per multiplicà matrici grandi. , unu pò ottene un circuitu chì implementa l'algoritmu di multiplicazione di vettore di matrice, un calculu basicu utilizatu in l'apprendimentu machine.
A nova ricerca di Intel si focalizeghja nantu à ciò chì succede quandu diversi difetti chì i chip ottici sò suscettibili durante a fabricazione (perchè a fotonica computazionale hè di natura analogica) causanu differenze in a precisione computazionale trà e diverse chips di u stessu tipu. Ancu s'ellu sò stati realizati studii simili, in u passatu si cuncintrau più nantu à l'ottimisazione post-fabricazione per eliminà eventuali imprecisioni. Ma questu approcciu hà una scarsa scalabilità cum'è e rete diventanu più grande, chì si traduce in un aumentu di a putenza di calculu necessaria per stabilisce e rete ottiche. Invece di l'ottimisazione post-fabbricazione, Intel hà cunsideratu chip di furmazione una volta prima di fabricazione utilizendu una architettura tolerante à u rumore. A rete neurale ottica di riferimentu hè stata furmata una volta, dopu chì i paràmetri di furmazione sò stati distribuiti in parechje istanze di rete fabricate cù differenzi in i so cumpunenti.
A squadra Intel hà cunsideratu duie architetture per custruisce sistemi di intelligenza artificiale basati in MZI: GridNet è FFTNet. GridNet mette in prevedibile MZI in una griglia, mentri FFTNet li mette in farfalle. Dopu à a furmazione sia in una simulazione nantu à a ricunniscenza di numeri scritti a manu (MNIST), i circadori anu truvatu chì GridNet hà ottenutu una precisione più altu ch'è FFTNet (98% versus 95%), ma l'architettura FFTNet era "significativamente più robusta". In fattu, a prestazione di GridNet hè cascata sottu à u 50% cù l'aghjunzione di u rumore artificiale (interferenza chì simula i pussibuli difetti in a fabricazione di chip ottici), mentre chì per FFTNet ferma quasi constante.
I scientisti dicenu chì a so ricerca pone a fundazione per i metudi di furmazione di l'intelligenza artificiale chì puderanu eliminà a necessità di fine-tune chips ottici dopu chì sò pruduciuti, risparmiendu tempu è risorse preziosi.
"Cum'è cù qualsiasi prucessu di fabricazione, certi difetti si verificanu chì significanu chì ci saranu picculi differenzi trà i chips chì influenzeranu l'accuratezza di i calculi", scrive Casimir Wierzynski, direttore senior di Intel AI Product Group. "Se l'entità neurali ottiche devenu esse una parte viable di l'ecosistema di hardware AI, anu da passà à chip più grande è tecnulugia di fabricazione industriale. A nostra ricerca mostra chì a scelta di l'architettura ghjusta in anticipu pò aumentà significativamente a probabilità chì i chips resultanti ghjunghjenu u rendiment desideratu, ancu in presenza di variazioni di fabricazione ".
À u listessu tempu chì Intel conduce principalmente ricerche, u candidatu di PhD Yichen Shen MIT hà fundatu a startup Lightelligence, basata in Boston, chì hà riunitu $ 10,7 milioni in finanziamentu di venture. un prototipu di chip otticu per l'apprendimentu di a machina chì hè 100 volte più veloce di i chips elettronichi muderni è riduce ancu u cunsumu di energia per un ordine di grandezza, chì una volta dimustra chjaramente a prumessa di tecnulugia fotonica.
Source: 3dnews.ru