Créditos: www.livecience.com
Ha surgido un desarrollo pionero en la informática, dirigido a la integración de la luz en lugar de los interruptores digitales digitales tradicionales para los cálculos, listos para reducir significativamente el consumo de energía asociado con la inteligencia artificial (IA). Los investigadores de Microsoft han introducido una computadora óptica analógica prototipo (AOC), que ha demostrado sus posibilidades en la realización de tareas relacionadas con la IA y problemas de optimización, lo que indica un cambio transformador en los paradigmas computacionales.
El estudio, que apareció en la revista Naturalezadescribe el potencial del AOC para resolver problemas específicos de manera más eficiente y más enérgica que las computadoras digitales convencionales. Jannes Gladrow, un investigador de IA en Microsoft, calificó una mejora estimada en la eficiencia energética de aproximadamente cien veces con este nuevo sistema. Este salto en la eficiencia se describe como sin precedentes en el desarrollo del hardware.
En contraste con las computadoras digitales estándar que funcionan convirtiendo miles de millones de interruptores eléctricos en información del proceso, el AOC aprovecha que varían las intensidades de la luz y el voltaje para realizar la adición y la multiplicación a través de una lustración de retroalimentación. Este proceso incluye el AOC que calcula repetidamente un problema, que refina los cálculos con cada iteración hasta que alcanza una solución estable.
La ausencia de la necesidad de convertir señales analógicas en digitales durante los cálculos puede retener la energía AOC y evitar algunas de las restricciones de velocidad que son típicas del cálculo digital. Aydogan Ozcan, un investigador en uso de computadoras ópticas en UCLA que no participó en el estudio, caracterizó al AOC como una herramienta especializada para problemas específicos de IA y optimización en lugar de una computadora general versátil. Sin embargo, dentro de sus aplicaciones de nicho, los beneficios potenciales en comparación con el uso de la computadora digital son considerables.
Para explorar más a fondo este innovador enfoque informático, el equipo de investigación ha creado un ‘gemelo digital, que es esencialmente un modelo de computadora que simula los cálculos del AOC físico. Este duplicado digital se puede escalar para realizar cálculos más complejos y para manejar variables adicionales. Michael Hansen, director senior de Microsoft, enfatizó la importancia de los gemelos digitales para facilitar la exploración de problemas más grandes de lo que la máquina física puede administrar actualmente.
En las primeras pruebas, el AOC realizó con éxito tareas básicas de aprendizaje automático, como la clasificación de imágenes, logrando un rendimiento que es comparable a las de las computadoras digitales tradicionales. El potencial de una versión más avanzada del AOC, que puede procesar innumerables variables, puede mejorar significativamente la eficiencia energética y la efectividad.
Una aplicación notable fue la capacidad del AOC para reconstruir una imagen de escaneo cerebral de 320 bij-320 píxeles con solo el 62.5% del conjunto de datos original. Este rendimiento puede conducir a tiempos de exploración de resonancia magnética más eficientes, un progreso importante para el área médica.
Además, el AOC se utilizó para asumir los desafíos para la optimización financiera, lo que logra una tasa de éxito más alta en el intercambio de fondos entre diferentes entidades y al mismo tiempo se mitigan el riesgo, lo que correa las posibilidades de las computadoras cuánticas existentes.
Aunque todavía está en la fase prototipo, se esperan las futuras iteraciones del AOC, equipadas con microgenera adicional, para aumentar su potencia informática, lo que permite procesar los cálculos con millones o incluso miles de millones de variables simultáneamente. Hitesh Ballani, miembro del equipo de futuros de los sistemas en la nube de Microsoft, expresó una visión atrevida: el AOC puede evolucionar a una parte crucial del futuro panorama informático, que marca un hito importante tanto en la tecnología como en el cálculo de la energía.
