أصبح الذكاء الاصطناعي اليوم ركيزة أساسية للتكنولوجيا الحديثة، من التعرف على الوجوه وصولاً إلى الترجمة الفورية، لكن تشغيل نماذجه الضخمة يستهلك كميات هائلة من الطاقة، ما يثير مخاوف تتعلق بالكفاءة والاستدامة.

غير أن باحثين من جامعة فلوريدا أعلنوا عن ابتكار قد يُغيّر قواعد اللعبة، يتمثل في رقاقة جديدة تعمل بالضوء بدلاً من الكهرباء، قادرة على إنجاز واحدة من أعقد مهام الذكاء الاصطناعي بكفاءة عالية وبطاقة شبه معدومة.

قفزة في الحوسبة البصرية

صُممت الرقاقة للتعامل مع ما يُعرف بعمليات الالتفاف (Convolutions)، وهي عمليات أساسية في التعلم الآلي تساعد على اكتشاف الأنماط في الصور والفيديو والنصوص، لكنها تستهلك عادةً قدراً كبيراً من طاقة الحوسبة.
دمج الفريق البحثي مكونات بصرية داخل شريحة سيليكون، حيث يقوم ضوء الليزر والعدسات المجهرية بإجراء العمليات الحسابية بسرعة أكبر واستهلاك أقل للطاقة.

البروفيسور فولكر جيه. سورجر، قائد الدراسة، أوضح أن "إجراء عملية رئيسية للتعلم الآلي بطاقة تقترب من الصفر يمثل خطوة حاسمة نحو توسيع نطاق أنظمة الذكاء الاصطناعي المستقبلية".

نتائج دقيقة وكفاءة أعلى

أثبتت الاختبارات الأولية أن الرقاقة صنّفت أرقاماً مكتوبة بخط اليد بدقة وصلت إلى 98%، أي ما يعادل أداء الرقاقات التقليدية.
وتعتمد التقنية على عدسات "فرينل" الرقيقة للغاية، والتي تحوّل البيانات إلى ضوء ليزر يمر عبرها ليُجري التحويل الرياضي المطلوب، قبل إعادة النتائج إلى إشارات رقمية يفهمها نموذج الذكاء الاصطناعي.

معالجة متوازية متعددة

الميزة الأبرز تكمن في قدرة الرقاقة على معالجة تدفقات بيانات متعددة في وقت واحد عبر استخدام ألوان مختلفة من الليزر، وهي تقنية تُعرف بـ"مضاعفة الطول الموجي".

الطريق نحو الاستخدام التجاري

شارك في المشروع كل من معهد فلوريدا لأشباه الموصلات، جامعة كاليفورنيا، وجامعة جورج واشنطن. ويؤكد سورجر أن شركات كبرى مثل إنفيديا بدأت بالفعل في إدخال مكونات بصرية إلى أنظمة الذكاء الاصطناعي، ما يُسهّل انتقال هذه التقنية إلى الاستخدام التجاري قريباً.

ويرى الباحثون أن الحوسبة البصرية هي الجيل القادم للذكاء الاصطناعي، إذ تجمع بين الدقة العالية وانخفاض استهلاك الطاقة، ما قد يمهد الطريق لتشغيل أدوات الذكاء الاصطناعي بشكل يومي وبكفاءة أكبر، بعيداً عن القيود الحالية.