მეცნიერებმა ახალი ტიპის ხელოვნური ნეირონი შექმნეს, რომელიც ლაზერულია და ბიოლოგიური ნერვული უჯრედის მუშაობას ჰბაძავს. მკვლევრებმა განაცხადეს, რომ ეს ტექნოლოგია მნიშვნელოვნად დააჩქარებს მაღალსიჩქარული გამოთვლებისა და ხელოვნური ინტელექტის (AI) განვითარებას.
ნაშრომი ჟურნალ Optica-ში გამოქვეყნდა 2024 წლის 19 დეკემბერს.
ხელოვნური ნეირონები მხოლოდ მაშინ აქტიურდება, როცა მიღებული ინფორმაციის მოცულობა გარკვეულ ზღვარს აღწევს. სწორედ ამ გზით აკეთებს ისინი ბიოლოგიური ნერვული უჯრედების იმიტაციას. როცა ჩვენი ნეირონები საჭირო ტიპისა და რაოდენობის ინფორმაციას იღებს, ისინი ელექტრული იმპულსის წარმოქმნით რეაგირებს, რაც მიმდებარე ნეირონებთან კომუნიკაციის საშუალებას იძლევა. ანალოგიურად, ხელოვნური ნეირონები მხოლოდ მაშინ ამუშავებს მონაცემებს, როცა საკმარისი რაოდენობის რელევანტურ ელექტრონულ სიგნალს იღებს.
უკვე არსებული ხელოვნური ნეირონები, რომელთაც ე. წ. ფოტონური წვეტიანი ნეირონების სახელით ვიცნობთ, ბიოლოგიური წვეტიანი ნეირონების პრინციპით მუშაობს. ისინი შემავალ სიგნალებზე “ყველაფერი ან არაფერი” პრინციპით რეაგირებს, ანუ სიგნალი ან გადაეცემა, ან არა. მიუხედავად ამისა, ამ პროცესში თითოეულ იმპულსს შორის მცირე აღდგენის პერიოდი საჭიროა, რაც მონაცემთა დამუშავების სიჩქარეს ზღუდავს.
ახალი ლაზერული ნეირონები ამ პრობლემას გადაჭრის. ისინი ცვლადი ინტენსივობის “გრადუირებული” სიგნალებით გადასცემს ინფორმაციას. კვლევის ფარგლებში მეცნიერებმა სიჩქარის ზემოხსენებული შეზღუდვის დასაძლევად გრადუირებული ნეირონების სისტემა გამოიყენეს. ლაზერულმა სისტემამ ბიოლოგიური გრადუირებული (ანუ არაწვეტიანი) ნეირონების იმიტაცია შეძლო, რომლებიც საპასუხო სიგნალებს სტიმულის ძალის პროპორციულად წარმოქმნის. შედეგად ახალ სისტემას აღდგენის პერიოდი აღარ სჭირდება. ახალი ხელოვნური ნეირონი მონაცემებს ასიათასჯერ უფრო სწრაფად გადასცემს, ვიდრე ხელოვნური წვეტიანი ნეირონები.
მკვლევრებმა გრადუირებული ნეირონი “რეზერვუარულ გამოთვლით სისტემაში” ჩართეს. ეს გარკვეული ტიპის ხელოვნური ნეირონული ქსელია, რომელიც დროზე დამოკიდებულ მონაცემებს ამუშავებს. ექსპერიმენტში სისტემა გულისცემის დასაფიქსირებლად და რითმის გასაანალიზებლად გამოიყენეს. ამ სისტემამ წამში 100 მილიონი ფეთქვის დამუშავება შეძლო, რაც ბევრად აღემატება წვეტიანი ნეირონების შესაძლებლობებს. ახალმა ტექნოლოგიამ არითმიული ნიმუშების ამოცნობა 98%-იანზე მეტი სიზუსტით შეძლო.
“მეხსიერების ძლიერი ეფექტებითა და ინფორმაციის დამუშავების შესანიშნავი შესაძლებლობებით ერთი ლაზერული ნეირონი პატარა ნეირონული ქსელივით ფუნქციონირებს,” — ამბობს ჩაოჟან ხუანგი, ჰონგ-კონგის ჩინეთის უნივერსიტეტის ინჟინერი — “ამიტომ, დამატებითი რთული კავშირების გარეშეც კი, ერთ ლაზერულ ნეირონს შეუძლია მაღალი ეფექტიანობით შეასრულოს რთული გამოთვლითი დავალებები.”
მეცნიერები მიიჩნევენ, რომ რამდენიმე ასეთი ნეირონის დაკავშირებით კიდევ უფრო დიდი გამოთვლითი ძალის შექმნას შევძლებთ.
“ამ კვლევაში მხოლოდ ერთი ლაზერული ნეირონი გამოვიყენეთ, მაგრამ გვჯერა, რომ მათი კომბინაცია კიდევ უფრო მეტ შესაძლებლობას დაგვანახებს,” — აღნიშნავს ხუანგი — “ჩვენი ტექნოლოგია ხელოვნური ინტელექტის კუთხით გადაწყვეტილებების მიღების პროცესს დააჩქარებს დროის მხრივ კრიტიკულ სიტუაციებში, თანაც მაღალ სიზუსტეს შეინარჩუნებს,” — დასძენს მეცნიერი.
მკვლევრებს იმედი აქვთ, რომ გამოთვლით მოწყობილობებში მისი ინტეგრაცია სწრაფი და ჭკვიანი AI სისტემების განვითარებას შეუწყობს ხელს, რომლებიც პრაქტიკაში მეტად ეფექტიანი იქნება და ნაკლებ ენერგიას დახარჯავს.
· გადახედვა მეცნიერება OpenAI სმარტფონების ახალი მოწყობილობით ჩანაცვლებას გეგმავს OpenAI სმარტფონების ახალი მოწყობილობით ჩანაცვლებას გეგმავს
· გადახედვა მეცნიერება ვინ არის DeepSeek-ის დამფუძნებელი და რა ვიცით მასზე ვინ არის DeepSeek-ის დამფუძნებელი და რა ვიცით მასზე
