Ученые устранили главное слабое место ИИ — теперь они могут обрабатывать вычисления «со скоростью света».

Оптический прорыв ускорил вычисления до скорости света, что открыло путь к искусственному интеллекту человеческого уровня

Учёные разработали революционную архитектуру оптических вычислений, способную устранить ключевое ограничение в развитии искусственного интеллекта. Новая система, названная POMMM (Parallel Optical Matrix‑Matrix Multiplication — параллельное оптическое умножение матриц), позволяет выполнять параллельные тензорные операции с помощью единичного лазерного импульса, что кардинально повышает эффективность и скорость работы ИИ‑систем.

В основе современных систем искусственного интеллекта лежат тензоры — сложные структуры данных, напоминающие многомерные массивы информации. Обработка этих структур представляет собой фундаментальное ограничение для роста производительности ИИ. Существующие оптические вычисления, хотя и превосходят электронные системы по скорости и энергоэффективности, до сих пор не позволяли выполнять параллельные операции, оставаясь непригодными для масштабирования.

Прорыв международной группы исследователей, подробно описанный в журнале Nature Photonics, заключается в создании метода одновременной обработки множества тензорных операций с помощью единственного лазерного импульса. Учёные использовали специальную компоновку стандартных оптических компонентов вместе с инновационным методом кодирования, который преобразует цифровые данные в амплитуду и фазу световых волн.

«Этот подход можно реализовать практически на любой оптической платформе, — заявляет руководитель исследования Чжипей Сань из Университета Аалто. — В будущем мы планируем интегрировать эту вычислительную структуру непосредственно на фотонные чипы, что позволит оптическим процессорам выполнять сложные задачи ИИ с чрезвычайно низким энергопотреблением».

Ключевое преимущество метода заключается в его пассивной природе: математические операции выполняются автоматически в процессе распространения света, не требуя дополнительной энергии на управление или переключение. Это устраняет необходимость в энергозатратных процессах, характерных для традиционных вычислений.

По оценкам авторов разработки, внедрение технологии в основные ИИ‑платформы может занять от трёх до пяти лет. Это открытие рассматривается как значительный шаг на пути к созданию искусственного общего интеллекта (AGI) — гипотетической системы, превосходящей человеческие когнитивные способности.

«Это создаст новое поколение оптических вычислительных систем, значительно ускоряющих сложные задачи ИИ в самых разных областях», — отмечают исследователи.

Хотя некоторые эксперты, такие как Ян Лекун, главный научный сотрудник по ИИ в Meta, скептически относятся к возможности достижения AGI через простое масштабирование существующих архитектур, новая технология POMMM потенциально устраняет одно из основных аппаратных ограничений, позволяя разработчикам выйти за пределы текущих фундаментальных ограничений парадигмы.

Разработка знаменует собой поворотный момент в области вычислительной техники, предлагая путь к созданию систем искусственного интеллекта, способных обрабатывать информацию со скоростью света и с беспрецедентной энергоэффективностью. Это достижение может коренным образом изменить ландшафт искусственного интеллекта, ускорив развитие технологий, которые сегодня кажутся научной фантастикой.