دستاورد دانشمندان ایرانی: طراحی تراشه‌ غیرقابل هک که انجام محاسبات هوش مصنوعی با نور را ممکن می‌کند

محققان ایرانی به سرپرستی پروفسور «نادر انقطاع»، استاد دانشگاه پنسیلوانیا، یک تراشه سیلیکونی فوتونیک (SiPh) طراحی کرده‌اند که از امواج نور به‌جای الکتریسیته برای انجام ریاضیات پیچیده در آموزش هوش مصنوعی استفاده می‌کند. این تراشه بسیاری از محاسبات را به‌طور هم‌زمان انجام می‌دهد و دیگر نیازی به ذخیره اطلاعات حساس در حافظه کامپیوتر نیست. این امر باعث می‌شود که کامپیوترهای مجهز به این تراشه عملاً غیرقابل هک باشند.

براساس مقاله منتشرشده در نیچر، محققان ایرانی تراشه جدیدی طراحی کرده‌اند که از امواج نور برای انجام محاسبات پیچیده آموزش هوش مصنوعی بهره می‌برد. این تراشه می‌تواند سرعت پردازش کامپیوترها را به‌شدت افزایش دهد و درعین‌حال مصرف انرژی آن‌ها را پایین بیاورد.

تراشه جدید محققان ایرانی برپایه امواج نور

محققان ایرانی دانشگاه پنسیلوانیا یک تراشه کامپیوتری جدید ساخته‌اند که با امواج نور محاسبات را انجام می‌دهد. این نوآوری می‌تواند سرعت انتقال داده‌ها را بهبود ببخشد و میزان برق مصرفی را کاهش دهد که این امر خود برای محیط‌زیست فوق‌العاده مفید خواهد بود.

پروفسور انقطاع سازوکار این تراشه جدید را این‌گونه شرح می‌دهد که به‌جای استفاده از یک ویفر سیلیکونی با ارتفاع یکنواخت، با نازک‌ترکردن سیلیکون در مناطق خاص و بدون افزودن مواد دیگر، می‌توان انتشار نور را در تراشه کنترل کرد. تغییرات ارتفاع را می‌توان به‌گونه‌ای توزیع کرد که باعث پراکندگی نور در الگوهای خاص شود و آن را قادر می‌سازد تا محاسبات ریاضی را با سرعت بسیار بالا انجام دهد.

«فیروز افلاطونی»، دانشیار مهندسی برق و سیستم دانشگاه پنسیلوانیا نیز گفته که این طرح جدید درحال‌حاضر برای کاربردهای تجاری آماده است و به‌طور بالقوه می‌توان آن را برای استفاده در پردازشگرهای گرافیکی سیستم‌های هوش مصنوعی سازگار کرد.

یکی از مزیت‌های اصلی این تراشه‌، حفظ حریم خصوصی است. از آنجایی که بسیاری از محاسبات می‌توانند به‌طور هم‌زمان انجام شوند، نیازی به ذخیره اطلاعات حساس در حافظه کامپیوتر نیست و این امر باعث می‌شود کامپیوتری که در آینده با این فناوری کار می‌کند، غیرقابل هک باشد.

جایگزینی برای سیستم‌ها و تراشه‌های قدیمی

پارادایم علوم کامپیوتر درحال تغییر به‌سمت ابرکامپیوترهایی است که می‌توانند یک کوینتیلیون محاسبات را در یک ثانیه انجام دهند. بااین‌حال، این ابرکامپیوترها هنوز با همان اصولی کار می‌کنند که در دهه 1960 پایه‌گذاری شد.

محاسبات کوانتومی که از قوانین مکانیک کوانتومی برای ایجاد سیستم‌های کارآمدتر و قدرتمندتر بهره‌ می‌برند، جایگزین امیدوارکننده‌ای برای این سیستم‌های سنتی‌تر است، اما هنوز این فناوری در مراحل ابتدایی خود قرار دارد و البته هنوز با مسائل مختلفی مواجه است.

از سویی، با رونق‌گرفتن مدل‌های هوش مصنوعی، تقاضای زیادی برای کامپیوترهایی که می‌توانند مجموعه‌های بزرگی از اطلاعات را پردازش کنند، وجود دارد. بااین‌حال، سیستم‌های محاسباتی فعلی ناکارآمد هستند و انرژی زیادی مصرف می‌کنند. درنتیجه محققان در تلاش برای توسعه فناوری‌های جایگزین هستند.