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भविष्य के फोटोनिक न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटर का अवधारणात्मक लेआउट। चित्र साभार: थॉमस फेरेरा डी लीमा |
सार:
वैज्ञानिकों ने तेजी से, ऊर्जा-कुशल, भविष्य के कंप्यूटिंग सिस्टम विकसित करने के लिए अगले चरणों में एक आकर्षक नई अंतर्दृष्टि दी है जो सूचनाओं को संसाधित करने और संग्रहीत करने के लिए इलेक्ट्रॉनों के बजाय प्रकाश का उपयोग करते हैं - मानव मस्तिष्क के कामकाज से सीधे प्रेरित हार्डवेयर को शामिल करना।
नया अध्ययन कृत्रिम बुद्धिमत्ता और न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के लिए फोटोनिक्स की जांच करता है
एक्सेटर, यूके | 1 फरवरी, 2021 को पोस्ट किया गया
यूनिवर्सिटी ऑफ एक्सेटर के प्रोफेसर सी। डेविड राइट सहित वैज्ञानिकों की एक टीम ने पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक्स के स्थान पर फोटोनिक्स का उपयोग करके कंप्यूटर सिस्टम के लिए भविष्य की संभावनाओं का पता लगाया है।
लेख आज (29 जनवरी 2021) प्रतिष्ठित जर्नल नेचर फोटोनिक्स में प्रकाशित हुआ है।
अध्ययन दुनिया की सबसे अधिक दबाव कंप्यूटिंग समस्याओं में से एक के लिए संभावित समाधानों पर केंद्रित है - इस डेटा को तेज और ऊर्जा कुशल तरीके से संसाधित करने के लिए कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकियों को कैसे विकसित किया जाए।
समकालीन कंप्यूटर वॉन न्यूमैन आर्किटेक्चर पर आधारित हैं जिसमें फास्ट सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू) शारीरिक रूप से बहुत धीमे प्रोग्राम और डेटा मेमोरी से अलग हो जाती है।
इसका मतलब है कि कंप्यूटिंग की गति सीमित है और बैंडविड्थ-सीमित और ऊर्जा-अक्षम विद्युत अंतर्संबंधों पर मेमोरी और प्रोसेसर से डेटा को लगातार स्थानांतरित करने की आवश्यकता से बिजली बर्बाद होती है - वॉन न्यूमैन टोंटी के रूप में जाना जाता है।
नतीजतन, यह अनुमान लगाया गया है कि आधुनिक कंप्यूटिंग प्रणालियों की शक्ति का 50% से अधिक डेटा के इस घूमने में बस बर्बाद हो जाता है।
एक्सेटर विश्वविद्यालय के इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर सी डेविड राइट और अध्ययन के सह-लेखकों में से एक बताते हैं, "स्पष्ट रूप से, एक नए दृष्टिकोण की आवश्यकता है - एक जो कंप्यूटिंग और मेमोरी के मुख्य सूचना प्रसंस्करण कार्यों को एक साथ जोड़ सकता है, एक यह हार्डवेयर को सीधे सीखने, अनुकूलित करने और विकसित करने की क्षमता को शामिल कर सकता है, और एक जो ऊर्जा-तड़क और गति-सीमित विद्युत आपस में दूर करता है। "
फोटोग्राफिक न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग एक ऐसा ही दृष्टिकोण है। यहां, संकेतों को संचार किया जाता है और इलेक्ट्रॉनों के बजाय प्रकाश का उपयोग करके संसाधित किया जाता है, जिससे बहुत अधिक बैंडविथ (प्रोसेसर गति) तक पहुंच होती है और ऊर्जा की हानि काफी हद तक होती है।
इसके अलावा, शोधकर्ता बायोलॉजिकल प्रोसेसिंग सिस्टम (दिमाग) के साथ कंप्यूटिंग हार्डवेयर को ही आइसोमोर्फिक बनाने की कोशिश करते हैं, मस्तिष्क न्यूरॉन्स और सिनेप्स के बुनियादी कार्यों की सीधे नकल करने के लिए उपकरणों को विकसित करके, फिर इनको एक साथ नेटवर्क में जोड़ते हैं जो तेजी से, समानांतर, अनुकूली प्रसंस्करण की पेशकश कर सकते हैं। कृत्रिम बुद्धि और मशीन सीखने के अनुप्रयोगों के लिए।
इस तरह के फोटोनिक 'ब्रेन-लाइक' कंप्यूटिंग की अत्याधुनिक, और इसके संभावित भविष्य के विकास, "आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के लिए फोटोनिक्स" नामक लेख का फोकस प्रतिष्ठित जर्नल नेचर फोटोनिक्स में एक प्रमुख द्वारा प्रकाशित किया गया है। संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी और ब्रिटेन के शोधकर्ताओं की अंतरराष्ट्रीय टीम।
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