Sapevate che la luce potrebbe essere la chiave per un'intelligenza artificiale dalle prestazioni mai viste prima? Ultra-veloce e a basso consumo energetico. Tutto merito dei prossimi, piccoli chip fotonici, con lo zampino del Politecnico di Milano.
Reti neurali e chip fotonici: il matrimonio perfetto
Le reti neurali ispirate al nostro cervello sono alla base delle tecnologie di machine learning e intelligenza artificiale. Tuttavia, il loro addestramento richiede un'enorme quantità di energia e tempo. È per questo che i chip fotonici possono fare la differenza: sfruttando la luce, questi circuiti possono creare unità di calcolo molto più efficienti dal punto di vista energetico.
Il Politecnico di Milano ha sviluppato (vi linko qui lo studio) processori fotonici programmabili integrati su microchip di silicio. Questi dispositivi vengono utilizzati per realizzare reti neurali fotoniche dalle straordinarie prestazioni.
Come funzionano i chip fotonici del Politecnico di Milano?
Il chip del Politecnico di Milano integra un acceleratore fotonico che sfrutta una griglia programmabile di interferometri di silicio: il vero punto di forza di queste reti neurali fotoniche è la capacità di apprendere rapidamente e con precisione.
In sintesi, un "cervello" fotonico raggiunge una precisione paragonabile a quella delle reti neurali tradizionali, ma con velocità e risparmio energetico davvero notevoli. "Il tempo di calcolo è pari al tempo di transito della luce in un chip di pochi millimetri, quindi parliamo di meno di un miliardesimo di secondo (0,1 nanosecondi)", dice Francesco Morichetti, responsabile del Photonic Devices Lab del Politecnico di Milano.
Circuiti del genere possono davvero rivoluzionare molti aspetti dell'informatica: oltre alle reti neurali, questi dispositivi possono essere utilizzati come unità di calcolo in altre applicazioni che richiedono elevata efficienza computazionale. Acceleratori grafici, coprocessori matematici, data mining, crittografia, computer quantistici. Praticamente tutto.
Un futuro luminoso per l'intelligenza artificiale
Sono diversi i luoghi dove nascono le innovazioni che potrebbero rivoluzionare il mondo dell'intelligenza artificiale e del calcolo ad alte prestazioni. È bello sapere che tra le eccellenze mondiali ci sono il Photonic Devices Lab e Polifab, il centro di micro e nanotecnologia del Politecnico di Milano.
Anche in questo campo, come fu per l'informatica, l'Italia può accendere la scintilla del futuro. Dopotutto, si tratta sempre di luce.
