Sommario
Un team di ricercatori della Chinese University of Hong Kong ha sviluppato un neurone artificiale basato su laser che replica il comportamento dei neuroni biologici con una velocità di elaborazione straordinaria: fino a 10 GBaud, un miliardo di volte più veloce dei neuroni umani. Questa tecnologia promette applicazioni rivoluzionarie nell’ambito dell’intelligenza artificiale e dell’elaborazione dei dati in tempo reale.
Cosa rende unico il laser neuron-based?
I neuroni biologici, come quelli graduati, elaborano informazioni attraverso variazioni continue del potenziale di membrana. I ricercatori hanno emulato questa capacità in un dispositivo a laser quantum-dot, superando i limiti di velocità dei neuroni artificiali fotonici tradizionali.
Mentre i neuroni fotonici spiking si basano su impulsi discreti, spesso soggetti a ritardi e perdita di informazioni, il laser graded neuron utilizza segnali radiofrequenza iniettati nella sezione di assorbimento del laser. Questo approccio riduce i tempi di risposta, eliminando la necessità di sorgenti laser aggiuntive e modulatori, con conseguenti vantaggi in termini di semplicità ed efficienza energetica.
Applicazioni nel campo dell’AI e del calcolo avanzato
Il laser neuron-based è stato impiegato per costruire un sistema di reservoir computing, ideale per elaborare dati temporali come riconoscimento vocale, previsioni meteorologiche e analisi mediche. Durante i test, il sistema ha elaborato 100 milioni di segnali cardiaci al secondo, identificando anomalie come aritmie con un’accuratezza del 98,4%.
Il dispositivo ha anche dimostrato eccellenti capacità nel riconoscimento di pattern e nella previsione di sequenze a lungo termine, elaborando 34,7 milioni di immagini digitali scritte a mano in un solo secondo.
Prospettive future e innovazioni
I ricercatori prevedono di aumentare ulteriormente la velocità di elaborazione e di sviluppare reti più complesse combinando più neuroni laser in una struttura simile ai neuroni biologici. Questo potrebbe portare a una nuova generazione di sistemi di calcolo ultrarapidi per applicazioni in ambiti critici come:
- Diagnostica medica avanzata.
- Veicoli autonomi.
- Automazione industriale e robotica.
Con il neurone artificiale basato su laser, la tecnologia si avvicina sempre più alla replicazione delle funzioni cognitive umane, con applicazioni che potrebbero rivoluzionare il calcolo e l’intelligenza artificiale. Questo sviluppo rappresenta un passo avanti significativo verso sistemi più veloci, intelligenti e sostenibili, capaci di affrontare sfide globali in settori critici.
