Οι υπολογιστές με λέιζερ θα μπορούσαν να ενισχύσουν τη γονιδιωματική και την τεχνητή νοημοσύνη

Καθώς το κόστος της αλληλουχίας του γονιδιώματος ενός ατόμου πέφτει κατακόρυφα, η ζήτηση για την υπολογιστική ισχύ που απαιτείται για την κατανόηση της γενετικής πληροφορίας αυξάνεται. Ο Nicholas New ελπίζει ότι κάποιο μέρος του θα επεξεργαστεί από έναν επεξεργαστή που αναλύει δεδομένα χρησιμοποιώντας φως λέιζερ, που κατασκευάστηκε από τη νεοφυή εταιρεία του στο Ηνωμένο Βασίλειο, Optalysys .



Ο New λέει ότι η εξωτική προσέγγιση της εταιρείας του στη συλλογή δεδομένων μπορεί να αναβαθμίσει δραματικά έναν συμβατικό υπολογιστή αναλαμβάνοντας μερικές από τις πιο απαιτητικές εργασίες σε εφαρμογές όπως η γονιδιωματική και η προσομοίωση καιρού. Το γρύλισμα μπορεί να γίνει από τα οπτικά, λέει.

Οι ερευνητές έχουν εργαστεί στην ιδέα της χρήσης οπτικών αντί ηλεκτρονικών για την επεξεργασία δεδομένων για δεκαετίες, με μικρή εμπορική έλξη. Αλλά ο New υποστηρίζει ότι είναι πλέον απαραίτητο επειδή κατασκευαστές όπως η Intel παραδέχονται ότι δεν μπορούν να συνεχίσουν να βελτιώνουν τα συμβατικά τσιπ με τον ρυθμό που συνήθιζαν (βλ. Moore's Law Is Dead. Now What? ).





Ο χειρισμός ακτίνων λέιζερ που κωδικοποιούνται με δεδομένα προσφέρει μια συντόμευση για ορισμένες δύσκολες υπολογιστικές λειτουργίες.

Η τεχνολογία της Optalysys εκτελεί μια μαθηματική συνάρτηση που ονομάζεται μετασχηματισμός Fourier κωδικοποιώντας δεδομένα, ας πούμε μια ακολουθία γονιδιώματος, σε μια δέσμη λέιζερ. Τα δεδομένα μπορούν να χειριστούν κάνοντας τα κύματα φωτός στη δέσμη να παρεμβαίνουν μεταξύ τους, εκτελώντας τον υπολογισμό αξιοποιώντας τη φυσική του φωτός και δημιουργώντας ένα μοτίβο που κωδικοποιεί το αποτέλεσμα. Το μοτίβο διαβάζεται από έναν αισθητήρα κάμερας και τροφοδοτείται πίσω στα ηλεκτρονικά κυκλώματα ενός συμβατικού υπολογιστή. Η οπτική προσέγγιση είναι ταχύτερη επειδή επιτυγχάνει με ένα μόνο βήμα αυτό που θα απαιτούσε πολλές λειτουργίες ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή, λέει ο New.

Η τεχνολογία ενεργοποιήθηκε από τη βιομηχανία ηλεκτρονικών ευρείας κατανάλωσης μειώνοντας το κόστος των εξαρτημάτων που ονομάζονται χωρικοί διαμορφωτές φωτός, τα οποία χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του φωτός μέσα στους προβολείς. Η εταιρεία σχεδιάζει να κυκλοφορήσει το πρώτο της προϊόν το επόμενο έτος, με στόχο υπολογιστές υψηλής απόδοσης που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία γονιδιωματικών δεδομένων. Θα έχει τη μορφή κάρτας PCI express, ενός τυπικού στοιχείου που χρησιμοποιείται για την αναβάθμιση υπολογιστών ή διακομιστών που χρησιμοποιούνται συνήθως για επεξεργαστές γραφικών. Η Optalysys εργάζεται επίσης σε ένα ερευνητικό έργο του Πενταγώνου που διερευνά τεχνολογίες που θα μπορούσαν να συρρικνώσουν τους υπερυπολογιστές σε μέγεθος επιτραπέζιου υπολογιστή και Ευρωπαϊκό έργο για τη βελτίωση των προσομοιώσεων καιρού.



Γαλλική startup Light On , που ιδρύθηκε νωρίτερα φέτος, έχει επίσης κατασκευάσει ένα σύστημα που χρησιμοποιεί οπτικά κόλπα για την επεξεργασία δεδομένων που μεταφέρονται από το φως λέιζερ. Η εταιρεία στοχεύει ένα τέχνασμα που χρησιμοποιείται στη μηχανική μάθηση που συμπιέζει τις πληροφορίες πολλαπλασιάζοντάς τις με τυχαία δεδομένα.

Αυτή η τεχνική είναι χρήσιμη, αλλά επαχθής για συμβατικούς υπολογιστές που εργάζονται με μεγάλα σύνολα δεδομένων, λέει ο Laurent Daudet, επικεφαλής τεχνολογίας της LightOn και καθηγητής φυσικής στο Université Paris Diderot. Το σύστημά του έχει το ίδιο αποτέλεσμα πιο εύκολα εκμεταλλευόμενος την τυχαία σκέδαση που συμβαίνει φυσικά όταν το φως περνά μέσα από ημιδιαφανές υλικό.

Οι υπολογιστές είναι πραγματικά χάλια σε αυτό, [αλλά] μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη φύση για να το κάνετε, λέει ο Daudet. Αυτός και οι δύο άλλοι ιδρυτές της LightOn δημοσιευμένα αποτελέσματα πέρυσι έδειξε πώς λειτουργεί. Η εταιρεία εργάζεται για να δείξει ότι το σύστημά της μπορεί να εκτελέσει και άλλες λειτουργίες, και στοχεύει να θέσει ένα νέο πρωτότυπο στο διαδίκτυο ως υπηρεσία cloud για να πειραματιστούν άλλοι, λέει ο Daudet.

Το timing είναι καλό για αυτές τις νεοφυείς επιχειρήσεις. Η αναγνώριση ότι τα υπάρχοντα σχέδια τσιπ δεν θα βελτιώνονται πλέον με τον εκθετικό ρυθμό που συνήθιζαν κάνει τη βιομηχανία πιο ανοιχτή σε νέες ιδέες, λέει Χορστ Σάιμον , αναπληρωτής διευθυντής του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Berkeley. Καθώς τα συμβατικά τσιπ δεν γίνονται πλέον πιο γρήγορα, οι εναλλακτικές διαδρομές φαίνονται πιο ελκυστικές, λέει ο Simon.



Αυτές οι εναλλακτικές διαδρομές περιλαμβάνουν κβαντικούς υπολογιστές και σχέδια τσιπ που ειδικεύονται στην τεχνητή νοημοσύνη, καθώς και συστήματα οπτικών υπολογιστών. Ο Simon αμφιβάλλει ότι η οπτική τεχνολογία θα καταλάβει όλα τα είδη υπολογιστών, αλλά λέει ότι μπορεί επιτέλους να βρει μια πρακτική θέση. Μπορεί να υπάρχουν εξειδικευμένες εφαρμογές όπου η απόδοσή του έχει νόημα, λέει.

κρύβω

Πραγματικές Τεχνολογίες

Κατηγορία

Χωρίς Κατηγοριοποίηση

Τεχνολογία

Βιοτεχνολογία

Τεχνική Πολιτική

Την Αλλαγή Του Κλίματος

Άνθρωποι Και Τεχνολογία

Silicon Valley

Χρήση Υπολογιστή

Περιοδικό Mit News

Τεχνητή Νοημοσύνη

Χώρος

Έξυπνες Πόλεις

Blockchain

Feature Story

Προφίλ Αποφοίτων

Σύνδεση Αποφοίτων

Δυνατότητα Ειδήσεων Mit

1865

Η Θέα Μου

77 Mass Ave

Γνωρίστε Τον Συγγραφέα

Προφίλ Στη Γενναιοδωρία

Βλέπεται Στην Πανεπιστημιούπολη

Επιστολές Αποφοίτων

Νέα

Εκλογές 2020

Με Ευρετήριο

Κάτω Από Τον Θόλο

Πυροσβεστική Μάνικα

Άπειρες Ιστορίες

Πανδημικό Τεχνολογικό Έργο

Από Τον Πρόεδρο

Θέμα Εξώφυλλου

Φωτογραφίες

Συνιστάται