光ベースのコンピューティング革命:強化された光ニューラルネットワークでChatGPTタイプの機械学習プログラムを動かす

光ベースのコンピューティング革命:光ニューラルネットワークでChatGPTタイプの機械学習プログラムを動かす

ChatGPTのいくつかの単純な問いに対して洗練されたエッセイ、メール、およびコードを生成する能力は、国際的な注目を集めています。MITの研究者たちは、ChatGPTの責任者よりもはるかに能力のある機械学習プログラムの道を開く可能性のある方法を報告しています。さらに、彼らの技術は、現在の最先端のスーパーコンピュータよりも少ないエネルギーを消費するかもしれません。

チームは、新しいシステムの最初の実験的デモンストレーションを報告しています。このシステムは、光の動きに基づいて計算を行うために数百のマイクロンスケールレーザーを使用しています。この新しいシステムは、現在の最先端のデジタルコンピュータよりもエネルギー効率が100倍以上高く、計算密度も25倍以上高くなっています。

さらに、彼らは「将来の改善のためにはさらに数桁の改善が必要」と指摘しています。これにより、科学者たちは「データセンターから分散型エッジデバイスまでの機械学習タスクを加速するための大規模な光電子プロセッサへの道を開く」と述べています。将来的には、携帯電話のような小さなデバイスでも、巨大なデータセンターでしか計算できないプログラムを実行することができるかもしれません。

脳の情報処理を模倣する大規模な機械学習モデルは、ChatGPTのような深層ニューラルネットワーク(DNN)の基礎です。機械学習が拡大する一方で、現在のDNNを駆動するデジタル技術は停滞しています。また、そのエネルギー需要が極めて高いため、これらのDNNは非常に大きなデータセンターにしか存在しません。これがコンピューティングアーキテクチャのイノベーションを推進しています。

データサイエンスの分野は、深層ニューラルネットワーク(DNN)の台頭により進化しています。従来のコンピュータハードウェアの能力を超えるこれらのDNNの指数関数的な拡大に対応するため、光ニューラルネットワーク(ONN)が最近進化して、高いクロックレート、並列処理、および最小のデータ損失でDNNタスクを実行するようになりました。低い電光変換効率、巨大なデバイスのフットプリント、およびチャネルのクロストークは、ONNの計算密度を低下させますが、インライン非線形性の欠如は大きな遅延を引き起こします。研究者は、これらの課題すべてを一度に解決するための空間-時間-多重化ONNシステムの実験的な実証を行いました。彼らは、大量に製造され、優れた電光変換特性を示す垂直共振器面射出レーザー(VCSEL)のマイクロメートルスケールのアレイを使用してニューロンエンコーディングを行っています。

研究者は、これらの3つの問題を一度に解決する小さな設計を初めて提供しています。現代のLiDARリモートセンシングとレーザープリンティングは、このアーキテクチャに基づいており、垂直面射出レーザー(VCSEL)アレイ上に構築されています。これらの措置は、将来的には2桁の改善となる可能性があります。光電子プロセッサは、集中化および分散型のインフラストラクチャ全体で機械学習プロセスの高速化に新たな機会を提供します。

We will continue to update VoAGI; if you have any questions or suggestions, please contact us!

Share:

Was this article helpful?

93 out of 132 found this helpful

Discover more

データサイエンス

「CHATGPTの内部機能について:AIに関する自分自身の疑問に対するすべての回答」

私たちは皆、ChatGPTが質問に答えたり、命令を実行したりするユーザーフレンドリーなAIチャットボットであることを知っていま...

AIニュース

オープンAIのファンクションコーリング入門

Forbesによると、AI市場は2030年までに$1,811.8 billionに到達すると予想されています。Davinci、GPT Turbo、GPT Turbo 3.5、...

AIテクノロジー

「AIと芸術における可能性と破壊」

「人工知能は、非常にスムーズなトピックとなっています多くの人々は懐疑的でありながら楽観的でもあり、一部の人々はそれを...

AIニュース

OpenAIのCEOであるSam Altman氏:AIの力が証明されるにつれて、仕事に関するリスクが生じる

OpenAIのCEOであるSam Altmanは、特に彼の作品であるChatGPTに関するAIの潜在的な危険性について公言してきました。最近のイ...

機械学習

オペレーションの頭脳:人工知能とデジタルツインで手術の未来を地図化するアトラスメディテック

アスリートが試合のためにトレーニングし、俳優が公演のためにリハーサルするように、外科医も手術の前に準備をします。 今、...

AIニュース

「LlaMA 2の始め方 | メタの新しい生成AI」

イントロダクション OpenAIからGPTがリリースされて以来、多くの企業が独自の堅牢な生成型大規模言語モデルを作成するための...