रोशनी से संचालित चिप में सौ गुणा अधिक कुशलता

ए आई चिप में क्रांति की नई जानकारी

• ऊर्जा की खपत कम पर काम तेज

• प्रोटोटाइप का परीक्षण हो चुका है

• एकसाथ कई काम कर सकता है

राष्ट्रीय खबर

रांचीः आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (ए आई) हमारे जीवन का एक अभिन्न अंग बन चुका है, जो चेहरे की पहचान से लेकर भाषा अनुवाद जैसे कामों को संचालित करता है। लेकिन जैसे-जैसे ए आई मॉडल अधिक जटिल होते जा रहे हैं, वे भारी मात्रा में बिजली की खपत कर रहे हैं, जो ऊर्जा दक्षता और स्थिरता के लिए एक बड़ी चुनौती बन रहा है।

इस समस्या से निपटने के लिए, यूनिवर्सिटी ऑफ फ्लोरिडा के शोधकर्ताओं ने एक अनोखी चिप विकसित की है जो ए आई के सबसे अधिक ऊर्जा-खर्चीले कार्यों में से एक को करने के लिए बिजली की बजाय रोशनी का उपयोग करती है।

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यह नई चिप कनवोल्यूशन ऑपरेशंस को अंजाम देने के लिए तैयार की गई है। कनवोल्यूशन मशीन लर्निंग का एक महत्वपूर्ण कार्य है जो ए आई सिस्टम को छवियों, वीडियो और टेक्स्ट में पैटर्न का पता लगाने में सक्षम बनाता है। इन ऑपरेशंस के लिए आमतौर पर बहुत अधिक कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होती है।

शोधकर्ताओं ने ऑप्टिकल घटकों को सीधे सिलिकॉन चिप पर एकीकृत करके एक ऐसा सिस्टम बनाया है जो लेजर लाइट और सूक्ष्म लेंस का उपयोग करके कनवोल्यूशन करता है, जिससे ऊर्जा की खपत में नाटकीय रूप से कमी आती है और प्रोसेसिंग की गति बढ़ जाती है।

यूनिवर्सिटी ऑफ फ्लोरिडा में सेमीकंडक्टर फोटोनिक्स के प्रोफेसर और अध्ययन के नेता वोल्कर जे. सॉर्गर ने कहा, लगभग शून्य ऊर्जा पर एक महत्वपूर्ण मशीन लर्निंग गणना करना भविष्य के ए आई सिस्टम के लिए एक बड़ी छलांग है। यह आने वाले वर्षों में ए आई क्षमताओं को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है।

परीक्षणों में, इस प्रोटोटाइप चिप ने हाथ से लिखे अंकों को लगभग 98 प्रतिशत सटीकता के साथ वर्गीकृत किया, जो पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक चिप्स के समान है। यह प्रणाली दो सेटों में लघु फ्रेस्नेल लेंस का उपयोग करती है। ये लेंस सपाट और अल्ट्राथिन हैं, जो लाइटहाउस में पाए जाने वाले लेंसों का एक छोटा संस्करण हैं। इन लेंसों को मानक सेमीकंडक्टर विनिर्माण तकनीकों का उपयोग करके सीधे चिप पर उकेरा गया है और ये मानव बाल से भी पतले हैं।

कनवोल्यूशन करने के लिए, मशीन लर्निंग डेटा को सबसे पहले चिप पर लेजर लाइट में परिवर्तित किया जाता है। यह प्रकाश फ्रेस्नेल लेंस से होकर गुजरता है, जो गणितीय परिवर्तन को अंजाम देता है। फिर परिणाम को डिजिटल सिग्नल में वापस परिवर्तित किया जाता है ताकि ए आई कार्य पूरा हो सके। इस अध्ययन के सह-लेखक और सॉर्गर के समूह के रिसर्च एसोसिएट प्रोफेसर हैंगबो यांग ने बताया, यह पहली बार है जब किसी ने इस प्रकार की ऑप्टिकल गणना को चिप पर रखकर ए आई न्यूरल नेटवर्क में लागू किया है।

टीम ने यह भी दिखाया कि यह चिप विभिन्न रंगों के लेजर का उपयोग करके एक साथ कई डेटा स्ट्रीम को प्रोसेस कर सकती है, इस तकनीक को वेवलेंथ मल्टीप्लेक्सिंग के रूप में जाना जाता है। यांग ने कहा, हम एक ही समय में कई वेवलेंथ, या प्रकाश के रंगों को लेंस से गुजार सकते हैं। यह फोटोनिक्स का एक प्रमुख लाभ है।

यह शोध फ्लोरिडा सेमीकंडक्टर इंस्टीट्यूट, यूसीएलए और जॉर्ज वाशिंगटन यूनिवर्सिटी के सहयोग से किया गया था। सॉर्गर ने कहा कि एनवीडीआ जैसे चिप निर्माता पहले से ही अपने ए आई सिस्टम के कुछ हिस्सों में ऑप्टिकल तत्वों का उपयोग करते हैं, जिससे इस नई तकनीक को एकीकृत करना आसान हो सकता है।

निकट भविष्य में, चिप-आधारित ऑप्टिक्स हमारे रोजमर्रा के उपयोग में आने वाली हर ए आई चिप का एक प्रमुख हिस्सा बन जाएगा, सॉर्गर ने भविष्यवाणी की। और ऑप्टिकल ए आई कंप्यूटिंग अगला कदम है।

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