بحجم حبة الملح.. شريحة ذكاء اصطناعي ثورية تعمل بالضوء

يواصل المهندسون البحث عن طرق جديدة لدمج الذكاء الاصطناعي مع التطورات التكنولوجية الحديثة.

ومن أحدث هذه الابتكارات، شريحة ذكاء اصطناعي قادرة على التلاعب بالضوء، وهي صغيرة جداً لدرجة أنها يمكن أن توضع في نهاية ليف بصري، ورغم ذلك، فلا تزال قوية بما يكفي لمعالجة المعلومات بسرعة الضوء.

آلية عمل الشريحة

وفقاً لمقال نُشر في جريدة النهار، تعتمد الحوسبة التقليدية على الدوائر الإلكترونية، والتي تحتاج إلى كميات كبيرة من الطاقة، وتؤدي إلى تأخيرات بسبب الوقت اللازم لمعالجة البيانات.

لكن هذه الشريحة الجديدة تعمل بطريقة مختلفة، بحيث تستخدم ما يُعرف باسم "الشبكة العصبية الحيودية".

استند المهندسون في تطوير هذه الشريحة إلى أبحاث سابقة أجرتها جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس عام 2018، والتي أثبتت لأول مرة إمكانات الشبكات العصبية الحيودية.

وبفضل هذه التقنية، أصبح بالإمكان تحسين سرعة معالجة البيانات بشكل جذري من خلال الاستفادة من الضوء نفسه.

تحسين التصميم وتقليل استهلاك الطاقة

وفقاً لدراسة حديثة نُشرت في مجلة Nature Photonics، فقد تم تصغير حجم هذه الشريحة لتناسب طرف الألياف الضوئية؛ ما يسمح بمعالجة فورية للبيانات مع استهلاك طاقة ضئيل جدًا.

وبفضل قدرتها على تسخير الضوء، تستطيع هذه الشريحة معالجة البيانات أسرع بتريليونات المرات مقارنةً بأجهزة الذكاء الاصطناعي التقليدية، وكل ذلك مع استهلاك جزء ضئيل فقط من الطاقة.

بدلاً من انتظار الكمبيوتر لتفسير الإشارات الضوئية، تقوم شريحة الذكاء الاصطناعي بالحسابات فوراً في أثناء انتقال الضوء عبرها عن طريق التلاعب المباشر بالضوء.

التطبيقات المحتملة لهذه الشريحة

يمثل هذا التقدم قفزة نوعية في العديد من المجالات التقنية، بما في ذلك التصوير الطبي، والاتصالات الكمومية، والحوسبة المتقدمة.

فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام هذه الشريحة في الكاميرات التنظيرية الصغيرة، مما يمنح الأطباء قدرة على رؤية أدق داخل جسم الإنسان بوضوح أعلى.

علاوة على ذلك، يمكن دمج هذه الشريحة مباشرة مع الأنظمة الفوتونية الكمومية، ما يمهد الطريق لتقدم هائل في مجال الحوسبة الكمومية.

التحديات التي تواجه الشريحة

ورغم إمكاناتها المذهلة، فلا تزال هذه الشريحة تواجه بعض العقبات. من أبرز هذه التحديات أن الاختلافات في عمليات التصنيع قد تؤدي إلى تباينات في الأداء. بالإضافة إلى ذلك، نظراً إلى أن تصميمها ثابت، فإنها تحتاج إلى تخصيصها لكل مهمة بشكل منفصل؛ ما يجعل من الصعب توسيع نطاق إنتاجها.

ومع ذلك، يؤكد الباحثون أن التغلب على هذه التحديات سيستغرق وقتاً، لكنه ليس مستحيلاً. وبالنظر إلى التطورات الأخرى التي نشهدها في مجال الذكاء الاصطناعي - مثل تصميم رقائق الكمبيوتر بالاعتماد على الذكاء الاصطناعي، وحتى اختبار قدرته على محاكاة الإدراك الذاتي - فقد يكون هذا النوع من التكنولوجيا أقرب إلى أن يصبح سائداً أكثر مما نتخيل.