من «عباءات الإخفاء» إلى الذكاء الاصطناعي: Neurophos تبتكر رقائق ضوئية فائقة الكفاءة

العنوان: من «عباءات الإخفاء» إلى الذكاء الاصطناعي: Neurophos تبتكر رقائق ضوئية فائقة الكفاءة

في عالم تتسارع فيه تقنيات الذكاء الاصطناعي، ويصبح فيه استهلاك مراكز البيانات للطاقة أحد أبرز التحديات، أعلنت شركة Neurophos الناشئة جمع 110 ملايين دولار. وتُخصَّص هذه الأموال لتطوير معالجات ضوئية ثورية وتسويقها، بهدف رفع كفاءة استدلال (inference) الشبكات العصبية بصورة جذرية. وتقوم تقنية Neurophos على مواد فائقة مركّبة متقدمة (metamaterials)، وتَعِد بإحداث نقلة نوعية عبر إجراء العمليات الحسابية بالضوء بدل الكهرباء التقليدية. ويفتح هذا النهج آفاقًا جديدة لبناء أنظمة ذكاء اصطناعي أكثر قوة وأعلى كفاءة في استخدام الطاقة.

وللسياق التاريخي لاستخدام المواد الفائقة، التي شكّلت أساس تطوير Neurophos، أهميته. فقد خضعت مواد مماثلة في بداياتها لأبحاث مكثفة في سياق ما يسمى «عباءات الإخفاء»، وهي أجهزة قادرة على التحكم في انتشار الضوء بحيث يصبح الجسم الموجود داخلها غير مرئي للمراقب. وأظهرت تلك التجارب المبكرة خصائص فريدة للمواد الفائقة في التحكم بالموجات الكهرومغناطيسية. ونجحت Neurophos في تكييف هذه الاكتشافات الأساسية لمهمة مختلفة تمامًا، لكنها لا تقل أهمية، وهي تسريع الحسابات الخاصة بالذكاء الاصطناعي. فبدلًا من إخفاء الأجسام، سيُستخدم الضوء الآن لتنفيذ العمليات الرياضية المعقدة التي تقوم عليها الشبكات العصبية، ولا سيما في مرحلة الاستدلال، حيث تكون النماذج قد دُرِّبت بالفعل وتُستخدم لحل مهام محددة.

وتُظهر نظرة متعمقة إلى تقنية Neurophos أن أساسها مواد فائقة مركّبة طُوِّرت خصيصًا لهذا الغرض. وتتمتع هذه المواد بخصائص بصرية فريدة تتيح لها التفاعل مع الضوء على المستوى النانوي. وعلى عكس الرقائق السيليكونية التقليدية التي تعالج المعلومات عبر تحريك الإلكترونات، تستخدم المعالجات الضوئية من Neurophos الفوتونات، أي جسيمات الضوء.

ويتحرك الضوء بسرعة هائلة ومن دون فقد يُذكر في الطاقة، ما يجعله وسيطًا مثاليًا لنقل المعلومات في الحوسبة عالية الأداء. وقد صُمِّمت معمارية رقائق Neurophos لتستفيد من هذه المزايا إلى أقصى حد. فهي تتيح تنفيذ عمليات ضرب المصفوفات المعقدة وغيرها من العمليات الحاسمة لاستدلال الشبكات العصبية بسرعة وكفاءة في استهلاك الطاقة غير مسبوقتين.

وفعليًا، تحدث الحسابات لحظة مرور الضوء عبر المادة الفائقة المهيكلة بصورة خاصة، ما يلغي الحاجة إلى العدد الكبير من المفاتيح الإلكترونية ويقلل زمن التأخير إلى الحد الأدنى.

وقد تكون تبعات اعتماد هذه الرقائق الضوئية ثورية بحق. أولًا، فيما يخص استهلاك مراكز البيانات للطاقة، الذي يشكّل اليوم حصة كبيرة من الاستهلاك العالمي للكهرباء. فالمعالجات الضوئية من Neurophos تَعِد بخفض هذا الاستهلاك بمقدار رتبة عشرية كاملة، ما يعني توفيرًا كبيرًا في الموارد وانخفاضًا في البصمة الكربونية. وثانيًا، تتيح تقنية Neurophos تجاوز القيود الفيزيائية الأساسية التي تواجه الحلول السيليكونية التقليدية، مثل قانون مور. فتصغير حجم الترانزستورات ورفع كثافتها يزداد صعوبة وكلفة. وتقدم الرقائق الضوئية مسارًا بديلًا لنمو الأداء بصورة أسية، لا يرتبط بتصغير المكونات السيليكونية. ويفتح ذلك الباب أمام أنظمة ذكاء اصطناعي أقوى وأيسر منالًا، قادرة على معالجة كميات ضخمة من البيانات في الزمن الحقيقي، وهو أمر بالغ الأهمية لمجالات مثل القيادة الذاتية والتشخيص الطبي والأبحاث العلمية.

وخلاصة القول إن جمع Neurophos مبلغ 110 ملايين دولار دليل واضح على ثقة المستثمرين بإمكانات الحوسبة الضوئية في حل المشكلات الملحّة لصناعة الذكاء الاصطناعي. والانتقال من الأبحاث الأساسية حول المواد الفائقة، التي ارتبطت يومًا بأفكار خيالية عن «عباءات الإخفاء»، إلى صنع رقائق ضوئية فائقة الكفاءة للذكاء الاصطناعي قفزة لافتة. وستتيح هذه الاستثمارات لـNeurophos تسريع تسويق معماريتها الفريدة، التي تَعِد ليس فقط بتسريع عمل أكثر الشبكات العصبية تطلبًا، بل أيضًا بجعل هذه العملية أعلى كفاءة في استهلاك الطاقة بدرجة ملحوظة. وإذا حققت التقنية ما يُنتظر منها، فقد تصبح أحد المحركات الرئيسية للموجة المقبلة من تطور الذكاء الاصطناعي، بما يجعله أيسر منالًا وأقوى وأكثر استدامة.