Un equipo de investigación de la Universidad de Limerick ha realizado un descubrimiento importante al diseñar moléculas que podrían revolucionar la informática.
Los investigadores del Instituto Bernal de UL han descubierto nuevas formas de sondear, controlar y adaptar materiales en la escala molecular más elementary.
Los resultados se han utilizado en un proyecto internacional en el que participan expertos de todo el mundo para ayudar a crear un tipo completamente nuevo de plataforma de {hardware} para inteligencia synthetic que logre mejoras sin precedentes en la velocidad computacional y la eficiencia energética.
La investigación acaba de ser publicada en la revista científica. Naturaleza.
El equipo de UL, dirigido por Damien Thompson, profesor de modelado molecular en UL y director de SSPC, el Centro de Investigación de Productos Farmacéuticos de Irlanda, en una colaboración internacional con científicos del Instituto Indio de Ciencias (IISc) y la Universidad Texas A&M, cree que esto Un nuevo descubrimiento conducirá a soluciones innovadoras para los grandes desafíos sociales en salud, energía y medio ambiente.
El profesor Thompson explicó: “El diseño se inspira en el cerebro humano, utilizando el movimiento pure de los átomos para procesar y almacenar información. A medida que las moléculas giran y rebotan alrededor de su purple cristalina, crean una multitud de estados de memoria individuales.
“Podemos rastrear el camino de las moléculas dentro del dispositivo y asignar cada instantánea a un estado eléctrico único. Esto crea una especie de diario de viaje de la molécula que se puede escribir y leer como en una computadora convencional basada en silicio, pero aquí con una economía energética y espacial enormemente mejorada porque cada entrada es más pequeña que un átomo.
“Esta solución innovadora podría tener enormes beneficios para todas las aplicaciones informáticas, desde centros de datos que consumen mucha energía hasta mapas digitales con uso intensivo de memoria y juegos en línea”.
Hasta la fecha, las plataformas neuromórficas (un enfoque de la computación inspirado en el cerebro humano) han funcionado sólo para operaciones de baja precisión, como la inferencia en redes neuronales artificiales. Esto se debe a que las tareas informáticas centrales, incluido el procesamiento de señales, el entrenamiento de redes neuronales y el procesamiento del lenguaje pure, requieren una resolución informática mucho mayor que la que podrían ofrecer los circuitos neuromórficos existentes.
Por esta razón, lograr una alta resolución ha sido el desafío más abrumador en la computación neuromórfica.
La reconceptualización del equipo de la arquitectura informática subyacente logra la alta resolución requerida, realizando cargas de trabajo que consumen muchos recursos con una eficiencia energética sin precedentes de 4,1 teraoperaciones por segundo por vatio (TOPS/W).
El avance del equipo extiende la computación neuromórfica más allá de las aplicaciones de nicho en un movimiento que potencialmente puede desencadenar los beneficios transformadores largamente anunciados de la inteligencia synthetic y aumentar el núcleo de la electrónica digital desde la nube hasta el borde.
El líder del proyecto en el IISc, el profesor Sreetosh Goswami, dijo: “Al controlar con precisión la amplia gama de estados cinéticos moleculares disponibles, creamos el acelerador neuromórfico completamente funcional, de 14 bits, más preciso, integrado en una placa de circuito que puede manejar el procesamiento de señales, la IA y la máquina. cargas de trabajo de aprendizaje como redes neuronales artificiales, codificadores automáticos y redes generativas de confrontación.
“Lo más importante es que, aprovechando la alta precisión de los aceleradores, podemos entrenar redes neuronales en el borde, abordando uno de los desafíos más apremiantes en el {hardware} de IA”.
Se avecinan más mejoras a medida que el equipo trabaja para ampliar la gama de materiales y procesos utilizados para crear las plataformas y aumentar aún más la potencia de procesamiento.
El profesor Thompson explicó: “El objetivo last es reemplazar lo que ahora consideramos computadoras con ‘software program’ de alto rendimiento basado en materiales energéticamente eficientes y ecológicos que proporcionen un procesamiento de información distribuido y ubicuo en todo el medio ambiente, integrado en artículos cotidianos, desde ropa hasta alimentos. embalajes hasta materiales de construcción.”
