Onderzoekers hebben ontdekt dat minder complexe lichtbronnen, zoals LED’s, de prestaties van lichtgestuurde AI-toepassingen kunnen verbeteren. Deze bevinding kan de afhankelijkheid van dure lasers verminderen.
Traditioneel worden lasers, met hun hoog coherent licht, gebruikt in geavanceerde optische toepassingen zoals AI-technologieën en glasvezelnetwerken. Recent onderzoek door de Universiteit van Oxford en andere Europese universiteiten waaronder die van Gent, toont echter aan dat minder complexe lichtbronnen, zoals lichtdiodes (LED’s), superieure prestaties kunnen leveren in bepaalde AI-toepassingen.
Het onderzoek, gepubliceerd in Nature, onthult dat deze minder strikte lichtbronnen in staat zijn om AI-berekeningen te versnellen. Door gebruik te maken van een gedeeltelijk coherente lichtbron, konden de onderzoekers een AI-systeem ontwikkelen dat efficiënter en goedkoper is dan systemen die uitsluitend op lasers vertrouwen.
Parkinson gedetecteerd aan lichtsnelheid
De onderzoekers gebruikten een elektrisch gepompte erbium-gedoteerde fiberversterker om een gedeeltelijk coherente lichtbron te creëren. Deze bron werd vervolgens verdeeld over verschillende invoerkanalen voor een parallel AI-rekenarray. Het resultaat was een significante verbetering in de parallelle AI-computatie, wat leidde tot een versnelde verwerkingstijd.
Een voorbeeld van deze technologie is de succesvolle identificatie van Parkinsonpatiënten door hun loopgedrag te analyseren, met een nauwkeurigheid van 92,2 procent. Dit systeem kan ook high-speed AI-taken uitvoeren, met snelheden tot honderd miljard bewerkingen per seconde. Dit is vergelijkbaar met het afspelen van meer dan twee uur 4K-video in één seconde. Dergelijke prestaties zijn normaal alleen haalbaar zijn met meerdere coherente lasers.
Sneller en eenvoudiger
Dat klinkt allemaal behoorlijk complex, maar de essentie laat zich eenvoudig samenvatten. Bepaalde AI-toepassingen werken veel sneller wanneer ze gebruik maken van licht en fotonen in de plaats van elektronen. Waar complexe en dure lasers daarvoor de norm waren, ontdekten onderzoekers nu dat eenvoudigere lichtbronnen soms betere resultaten kunnen opleveren.
Professor Harish Bhaskaran, die het onderzoek leidde, ziet potentieel voor deze technologie in bredere toepassingen binnen optische communicatie. Dit onderzoek opent de deur naar goedkopere, energiezuinigere lichtbronnen voor geavanceerde AI-toepassingen en markeert een belangrijke stap in de evolutie van fotonische rekenkracht.