ساخت نورون مصنوعی لیزری که یک‌میلیارد بار سریع‌تر از نورون بیولوژیکی است

محققان «نورون مصنوعی مبتنی‌بر انرژی لیزر» ساخته‌اند که عملاً مانند نسخه تقویت شده نورون بیولوژیکی بدن است. نورون لیزری ساخته‌شده نحوه عملکرد نورون‌های انسانی را شبیه‌سازی می‌کند اما به‌شدت سریع است.

دانشمندان «دانشگاه چینی هنگ کنگ» می‌گویند این نورون لیزری با سرعت خارق‌العاده 10 گیگاباد (GBaud) کار می‌کند که یک‌میلیارد بار سریع‌تر از نورون بیولوژیکی است. آنها با استفاده از فناوری خود توانسته‌اند فقط در یک ثانیه مجموعه داده‌ای از 100 میلیون ضربان قلب یا 34 میلیون و 700 هزار تصویر را پردازش کنند.

کاربردهای نورون لیزری مبتنی‌بر تراشه

«چارون هوانگ»، رهبر این تیم تحقیقاتی، می‌گوید فناوری آنها در زمینه‌هایی مانند هوش مصنوعی و ابرمحاسبات کاربرد دارد:

«فناوری ما می‌تواند سرعت تصمیم‌گیری هوش مصنوعی در برنامه‌های کاربردی را افزایش بدهد و دقت بالای آنها را حفظ کند. امیدواریم ادغام فناوری ما در دستگاه‌های محاسباتی پیشرفته (که داده‌ها را پردازش می‌کنند) سیستم‌های هوش مصنوعی سریع‌تر و هوشمندتری فراهم کند که در آینده بهتر می‌توانند به برنامه‌های کاربردی دنیای واقعی با کاهش مصرف انرژی کمک کنند.»

محققان برای غلبه بر محدودیت‌های سرعت فناوری‌های قبلی، نورون‌های لیزری نقطه کوانتومی مبتنی‌بر تراشه ایجاد کرده‌اند. در واقع آنها سیگنال‌های رادیویی را به قسمت خاصی از لیزر نقطه کوانتومی انتقال می‌دهند.

برای آزمایش این دستگاه جدید نیز آنها تلاش کردند «سیستم رایانش مخزنی» با آن تولید کنند. رایانش مخزنی روشی محاسباتی است که در کارهایی مانند تشخیص گفتار و پیش‌بینی آب‌وهوا کاربرد دارد.

دانشمندان می‌گویند این سیستم تولیدشده با نورون‌های لیزری در تشخیص الگو و پیش‌بینی وظایف طولانی‌مدت برنامه‌های مختلف هوش مصنوعی عملکرد بسیار خوبی از خود نشان داده است. در واقع این سیستم توانست حجم عظیمی از داده‌ها مانند 10 میلیون ضربان قلب در ثانیه را پردازش کند. همچنین در 98.4 درصد مواقع ریتم‌های نامنظم قلب را درست شناسایی کرده است.

نتایج این تحقیق که می‌تواند زمینه‌هایی مانند هوش مصنوعی، مراقبت‌های بهداشتی و علوم آب‌وهوا را ارتقا دهد، در مجله Optica منتشر شده است.