Створений перший швидкодіючий фотонний чіп, працює на принципах головного мозку
В даний час безліч комерційних, державних і наукових організацій використовують комп'ютери для того, щоб витягувати малюка корисної інформації з величезних обсягів надходять неструктурованих даних. Більшість використовуваних для цього технологій, розроблених близько або понад десятиліття тому і заснованих на послідовному аналізі даних, вже морально застаріли, повністю вичерпали свої можливості. З вирішенням цієї задачі, яка з часом буде тільки ускладнюватися у зв'язку з зростанням обсягів оброблюваних даних, зможуть впоратися тільки спеціалізовані високошвидкісні апаратні засоби, створені на базі абсолютно нових обчислювальних методів і споживають при своїй роботі дуже малу кількість енергії.
Першим кроком до створення таких спеціалізованих процесорів є створення вченими з університету Гента, Бельгія, першого фотонного кремнієвого чіпа, структура якого містить 16 вузлів нейронної мережі, що працює на таких же засадах, як і головний мозок людини.
Працюючи над такими чіпами, вчені переслідують мету створення компактних високошвидкісних пристроїв обробки інформації, які можуть успішно справлятися з вхідними потоками, швидкістю більше 100 гігабіт на секунду, і обробляти їх за допомогою складних самонавчаючих і адаптивних алгоритмів. А використання світла в якості носія інформації замість електричного струму повинно дозволити таким чіпам виконувати свою роботу, практично не витрачаючи на це енергію із зовнішнього джерела.
Фотонний пасивний чіп, створений бельгійськими вченими, дозволяє обробити потік вхідних даних, що має швидкість до 12.5 гігабіт у секунду, всередині чіпа з цими даними можуть бути зроблені різні операції, включаючи обробку за законами двійкової логіки. А використання технологій комп'ютерного самонавчання і алгоритмів нечіткої логіки дозволяє за допомогою досить скромних можливостей чіпу виконувати і більш складні обчислення, такі, як розпізнавання образів цифр і букв у потоці вхідних аудіоданих.
Слід зазначити, що, незважаючи на простоту і обмеженість можливостей першого досвідченого зразка фотонного чіпа, в його структурі закладені всі необхідні принципи, які дозволять у майбутньому реалізовувати нейронні мережі будь-якої складності, здатні впоратися з потоками даних, швидкості яких будуть вимірюватися сотнями, тисячами і мільйонами гігабіт в секунду. Природно, такі фотонно-нейронні чіпи ніколи не зможуть стати заміною універсальних центральних процесорів обчислювальних систем, але вони зможуть стати пристроями попередньої обробки інформації найпотужніших систем штучного інтелекту, здатних самостійно вирішувати завдання будь-якого рівня складності.
Опис створеного фотонного чіпа та його приголомшливих можливостей було опубліковано вченими в останньому випуску журналу Nature Communications. А дослідження, які привели до створення чіпа, були проведені в рамках бельгійської наукової програми IAP за замовленням і під фінансуванням Європейського наукового ради (European Research Council, ERC).