Optisella nanoprosessorilla nopeammin

Neuroverkkoihin perustuvista syväoppimisen tietokonejärjestelmistä on tullut kuuma aihe tietotekniikassa. Niillä pyritään matkimaan ihmisaivojen toimintaa. Nopeutta saadaan lisää nanofotonisella prosessorilla. 

Uudenlaiset neuroverkkoratkaisut mahdollistavat sellaiset tekniikat, kuten kasvo- ja äänitunnustamisen. Ne voisivat käydä läpi valtavia määriä potilastietoja löytääkseen hyödyllisiä diagnostisia malleja tai skannata kemiallisia kaavoja mahdollisille uusille lääkkeille.

Mutta näiden järjestelmien laskennat ovat toteutukseltaan hyvin monimutkaisia ja vaativia jopa tehokkaimmille perinteisille tietokoneille. Monet tutkijat ovat vuosien mittaan esittäneet käyttää tällaisen laskennan toteuttamisen sähkön sijasta valoa. Monet niistä ovat kuitenkin osoittautuneet ylioptimistisiksi.

Vuosien tutkimuksien jälkeen, MIT:ssä toiminut ryhmä on keksinyt sopivan tavan toteuttaa näitä toimintoja optisesti.

”Kerran viritettynä tämä nanofotoninen prosessori voi suorittaa matriisien kertomista periaatteessa nollateholla, ja lähes välittömästi” toteaa yhdysvaltalaisen MIT:n professori Marin Soljačić. ”Olemme osoittaneet ratkaisevia rakennelohkoja mutta emme vielä koko järjestelmää.”

Tietyllä tavalla jopa tavalliset silmälasit suorittavat kompleksista laskentaa (ns Fourier-muunnos) niiden läpi kulkeville valoaalloille. Uuden nanofotonisen sirun toimintatapa on paljon yleisempi, mutta sillä on sama perusperiaate. Siinä käytetään useita valonsäteitä muodostamaan interferenssikuvioita, jotka välittävät aiotun toiminnan tuloksen.

Ohjelmoitava nanofotoniikan prosessori käyttää aaltojohtojen ryhmää, jotka on kytketty toisiinsa siten, että niitä voidaan muokata tarpeen mukaan, ohjelmoiden joukon säteitä tiettyyn laskentaan.

Ohjelmoitava nanofotoniikan prosessorilla voi olla muitakin sovelluksia kuten signaalinkäsittelyä datasiirrolle tai turvajärjestelmät sekä itseajavat autot ja helikopterit toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.

LISÄÄ: Nanobitteja.fi (LINKKI) ja MIT:n uutinen/tiedote (LINKKI) ja tutkimusartikkeli Nature Photonics -tiedelehdessä (LINKKI)

Kuva: MIT / RedCube Inc.

Uusimmat teknologiauutiset kätevästi uutiskirjeessä – kerran viikossa (LINKKI).

LUE – UUTTA  – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi!