Tech

เทคโนโลยีประหยัดพลังงานใหม่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ได้

เทคโนโลยีออปติคัลสามารถเพิ่มความเร็วในการประมวลผลที่ศูนย์ข้อมูลต้องการเพื่อการสื่อสารและการวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพ นักวิทยาศาสตร์มีความสนใจในการประมวลผลข้อมูลแบบออปติคัลสำหรับการคำนวณความเร็วสูงที่จำเป็นในงานการเรียนรู้ของเครื่อง

ข้อได้เปรียบหลักของเทคโนโลยีออปติคัลคือการส่งข้อมูลโดยไม่มีการรบกวนทางกายภาพจากสายเคเบิล

ในปัจจุบันนี้ โปรแกรม AI ถูกใช้สำหรับงานหลายอย่าง โปรแกรมเหล่านี้มักต้องการตัวเร่งความเร็วในการคำนวณอย่างรวดเร็วโดยใช้พลังงานน้อยที่สุด สำหรับตอนนี้ แม้ว่าเทคโนโลยีด้านการมองเห็นจะสามารถตอบสนองความต้องการในทางทฤษฎีได้ แต่ก็ยังไม่ถึงขั้นประยุกต์ – แม้ว่าจะมีการวิจัยมาครึ่งศตวรรษแล้วก็ตาม นั่นเป็นเพราะการประมวลผลด้วยแสงและการตัดสินใจไม่ได้ช่วยประหยัดเวลาหรือพลังงาน

การออกแบบอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ออปติคัลยังคงเป็นความท้าทาย แม้ว่าการคำนวณจะดำเนินการอย่างรวดเร็ว แต่มีอุปสรรคในการถ่ายโอนผลลัพธ์ไปยังหน่วยความจำด้วยความเร็วเท่ากันและในลักษณะที่ประหยัดพลังงาน

EPFL วิศวกรเป็นผู้บุกเบิกเทคโนโลยีประหยัดพลังงานที่ใช้ใยแก้วนำแสงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ พวกเขาจัดการกับอุปสรรคนั้นด้วยการพัฒนาวิธีการเรียนรู้ของเครื่องที่ชื่อว่า SOLO SOLO ย่อมาจาก Scalable Optical Learning Operator วิธีการนี้สามารถจำแนกและจำแนกข้อมูลที่จัดรูปแบบเป็นภาพสองมิติได้

Christophe Moser และ Demetri Psaltis © Alain Herzog 2021 EPFL

คริสตอฟ โมเซอร์ รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมจุลภาคและความสัมพันธ์ทางอุตสาหกรรมที่ Swiss Federal Institute of Technology ในเมืองโลซานน์ กล่าวว่า “เป้าหมายของการวิจัยของเราคือการลดความต้องการพลังงานโดยใช้วิธีการประมวลผลอื่น ๆ โดยเฉพาะโฟโตนิกส์ ดังนั้นเราจึงพิจารณาการใช้ไฟเบอร์ออปติกในการคำนวณบางอย่าง”

Ugur Tegin บริษัทชั้นนำ -ผู้เขียนงานกล่าวว่า “การคำนวณจะดำเนินการโดยอัตโนมัติโดยการแพร่กระจายของพัลส์แสงภายในเส้นใย สิ่งนี้ทำให้สถาปัตยกรรมของคอมพิวเตอร์ง่ายขึ้น โดยคงไว้เพียงชั้นประสาทเดียว ทำให้เป็นระบบไฮบริด”

ถึง ทดสอบเทคโนโลยีใหม่นี้ วิศวกรใช้ชุดข้อมูลภาพเอ็กซ์เรย์ปอดที่ได้รับผลกระทบจากโรคต่างๆ รวมถึง COVID-19. พวกเขารันข้อมูลผ่าน SOLO เพื่อระบุอวัยวะที่ได้รับผลกระทบจาก coronavirus

พวกเขารันข้อมูลผ่านระบบปัญญาประดิษฐ์ทั่วไปที่มีเซลล์ประสาท 25 ชั้นเพื่อเปรียบเทียบข้อมูล

โมเซอร์กล่าวว่า “ทั้งสองระบบจำแนกรังสีเอกซ์ได้ดีเท่ากัน อย่างไรก็ตาม ระบบของเราใช้พลังงานน้อยกว่า 100 เท่า นั่นเป็นครั้งแรกที่เราแสดงให้เห็นถึงการประหยัดพลังงานเชิงปริมาณ ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่มากขึ้นของ SOLO ยังเปิดประตูสู่โอกาสใหม่ๆ ในด้านอื่นๆ ของการประมวลผลด้วยแสง ที่รวดเร็วเป็นพิเศษ ”

Demetri Psaltis หัวหน้าห้องปฏิบัติการเลนส์ของ EPFL ภายในคณะวิศวกรรมศาสตร์ กล่าวว่า , “ระบบคอมพิวเตอร์ออปติคอลไฮบริดกำลังเกิดขึ้นเป็น เทคโนโลยีใหม่ที่มีแนวโน้ม พวกเขารวมแบนด์วิดท์และความเร็วของการประมวลผลออปติคัลเข้ากับความยืดหยุ่นของการคำนวณทางอิเล็กทรอนิกส์ เมื่อใช้ร่วมกับโปรแกรมปัญญาประดิษฐ์ในวิทยาการหุ่นยนต์ กล้องจุลทรรศน์ และงานคอมพิวเตอร์ภาพอื่นๆ ระบบไฮบริดเหล่านี้สามารถบรรลุความสามารถในการเปลี่ยนแปลงบางอย่างที่จินตนาการมาเป็นเวลานานว่าเป็นขอบเขตของคอมพิวเตอร์ออปติคัลเพียงอย่างเดียว”

    การอ้างอิงวารสาร:

      Teğin, U., Yıldırım, M., Oğuz, İ. และคณะ ตัวดำเนินการการเรียนรู้ด้วยแสงที่ปรับขนาดได้ แนท คอมพิวเตอร์ วิทย์ 1, 542–549 (2021). ดอย: 10.1038/s43588-021-00112-0

Back to top button