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.
