Satu pasukan penyelidik dari Universiti Oxford dan Exeter di UK dan Universiti Münster di Jerman telah membuat yang penting penemuan dalam bidang kecerdasan buatan dengan membangun mikrocip dengan struktur litar yang meniru sinaps di dalam otak. Dengan struktur cip kejuruteraan untuk mencontohi struktur fizikal otak, penyelidik ini berhasrat untuk memberikan kebolehan sistem pengkomputeran yang diperlukan oleh manusia, seperti pemprosesan selari dan pembelajaran terbina dalam.
Di dalam otak manusia, neuron berkomunikasi dengan satu sama lain dengan menghantar isyarat elektrokimia ke belakang jurang antara ujung saraf. Jurang ini dikenali sebagai sinapsis, dan isyarat yang dihantar di seluruhnya adalah asal segala yang kita fikirkan, rasakan, dan lakukan.
Menurut Profesor Wolfram Pernice, pengarang bersama kertas dari Universiti Münster, terdapat kira-kira 10,000 lebih banyak sinapsinya daripada neuron di otak. Ini bermakna bahawa untuk mewujudkan komputer yang "difikirkan" seperti otak manusia, mekanisme sinaptik mesti direplikasi dalam struktur litar komputer - yang sebenarnya telah dicapai.
Seolah-olah desgin neuron ini tidak secara besar-besaran meningkatkan kuasa pengkomputeran yang sudah ada, terdapat satu lagi ciri penting mikrocip ini - ia adalah fotonik, bererti ia beroperasi menggunakan cahaya dan bukan elektrik. Litar fotonik secara eksponen meningkatkan kelajuan komputer berbanding litar elektrik, kerana kelajuan cahaya yang ada. Cip foto juga menggunakan sebahagian kecil daripada tenaga yang menggunakan cip tradisional, menjadikannya lebih cekap and lebih berkuasa.
"Kami menunjukkan sinaps fotonik yang pertama di dunia, yang ... adalah langkah paling penting untuk pengkomputeran neuromorfik fotonik," kata Harish Bhaskaran, Profesor Nanomaterials Applied di Oxford University dan ketua pasukan penyelidikan ini.
Tetapi ini hanya langkah pertama untuk penyelidik.
"Langkah seterusnya adalah neuron penembakan fotonik dan seni bina lengkap untuk pengkomputeran neuromorphik fotonik," kata Bhaskaran. "Dalam jangka panjang, kerjasama penyelidikan kami ingin ... membina seluruh platform pengkomputeran menggunakan peranti sedemikian."
Dalam erti kata lain, para penyelidik merancang untuk membina sebuah unit pemprosesan keseluruhan yang terdiri daripada cip fotonik, menghantar isyarat dan data dengan cara yang sama seperti sinaps di dalam otak, tetapi dalam bentuk optik dan bukannya bentuk elektrik. Untuk meletakkannya lebih ringkas, mereka merancang untuk membina sebuah komputer keseluruhan yang meniru otak dan beroperasi pada kelajuan cahaya.
"Kita boleh membayangkan banyak aplikasi dalam kecerdasan buatan, data besar dan internet perkara, tetapi kita mesti menekankan bahawa [teknologi ini masih dalam] hari-hari awal - kita memerlukan lebih banyak inovasi dari segi dapat mengira pada cip, dan membina analog sebenar komputer yang diilhami oleh otak seperti neuron on-chip, dan sebagainya, "kata Bhaskaran.
Walaupun teknologi ini masih dalam tahap awal, ia adalah satu langkah penting untuk membuka kunci kuasa pengiraan, seperti mana para saintis telah bermimpi dan berteori selama beberapa dekad.
Kertas lengkap mengenai penyelidikan ini boleh didapati disini.
Zengguang Cheng dan Carlos Ríos dari Oxford University, serta Profesor C. David Wright daripada Universiti Exeter, menyumbang kepada penyelidikan ini.
