Разработен е молекулярен филм за невроморфните компютри на бъдещето

Изследователи от Индия са разработили аналогова компютърна платформа, която съхранява и обработва данни в молекулярен филм в 16 500 състояния на проводимост. Това е голяма промяна в сравнение с традиционните цифрови компютри към устройства, способни да обучават големи езикови модели на лаптопи и смартфони, а не в огромни центрове за данни.

Фундаменталната операция, която стои в основата на повечето алгоритми за изкуствен интелект, е умножението на матрици. В цифровите компютри тя консумира много енергия. Платформата, създадена от учените на Института, значително намалява времето и консумацията на енергия, пише TechXplore.

„В продължение на десетина години невроморфните компютри имаха много нерешени проблеми“, казва Сритош Госвами от Индийския научен институт, ръководител на изследователския екип. – С това откритие разполагаме с почти перфектна система – рядко постижение“.

Основното нововъведение на учените е молекулярен филм, в който молекулите и йоните постоянно се движат, създавайки уникални състояния на паметта, много от които досега бяха недостъпни за изследователите. Повечето цифрови устройства могат да постигнат две състояния на електропроводимост, като огромният брой междинни състояния не са достъпни за тях.

Използвайки прецизни импулси на напрежението, учените са открили начин за ефективно проследяване на много по-голям брой молекулярни движения и за съпоставяне на всяко от тях с отделен електрически сигнал, образувайки „молекулярен дневник“ на различните състояния. Това е дало възможност на изследователите да създадат изключително точен и ефективен невроморфен ускорител, който записва и обработва данните на едно и също място – като човешкия мозък. Тези ускорители биха могли да се интегрират в силициеви интегрални схеми, за да се подобри тяхната производителност и енергийна ефективност.

Основната трудност, с която са се сблъскали учените, е била откриването на различните състояния на проводимост, което не е било възможно със съществуващото оборудване. Поради това те е трябвало да проектират специална платка, която да измерва напрежението в милионни части от волта.

Като демонстрация на възможностите на системата учените възпроизвеждат астрономическо изображение на Стълбовете на сътворението – струпване на междузвезден газ в мъглявината Орел. Първоначално то е било създадено на суперкомпютър, но сега е достатъчен и обикновен лаптоп. Целият процес отнема много по-малко време и изисква по-малко енергия.