Die Tsinghua-Universität hat kürzlich einen bedeutenden Durchbruch im Bereich des optischen Rechnens erzielt und erfolgreich den „Taiji-II“-Lichttrainingschip entwickelt. Dieser ermöglicht ein effizientes und präzises Training großer neuronaler Netze in optischen Rechnersystemen. Diese innovative Leistung wurde gemeinsam von der Forschungsgruppe von Professorin Fang Lu am Fachbereich Elektrotechnik und der Forschungsgruppe von Akademiemitglied Dai Qionghai am Fachbereich Automatisierung der Tsinghua-Universität erbracht. Sie haben eine neuartige, vollständig vorwärtsgerichtete intelligente Architektur für das optische Rechnen entwickelt und damit neue Wege für die Entwicklung der optischen Rechentechnologie geebnet.
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Intelligentes optisches Rechnen hat in den letzten Jahren aufgrund seiner hohen Rechenleistung und seines geringen Energieverbrauchs große Aufmerksamkeit im Bereich der Rechenentwicklung erlangt. Der vorherige universelle intelligente optische Rechenchip „Taiji“ hat das optische Rechnen von der Prinzipvalidierung in den Bereich der groß angelegten experimentellen Anwendung gebracht, wobei eine System-Energieeffizienz von 160 TOPS/W erreicht wurde. Das Training optischer neuronaler Netze war jedoch bisher stark von der Offline-Modellierung mit GPUs abhängig und erforderte eine präzise Ausrichtung des physikalischen Systems, was die Weiterentwicklung der optischen Rechentechnologie einschränkte.
Die erfolgreiche Entwicklung des „Taiji-II“-Lichttrainingschips überwindet diese Einschränkungen. Laut Angaben der Tsinghua-Universität kann dieser neuartige Chip verschiedene optische Systeme trainieren und zeigt in mehreren Aufgaben eine hervorragende Leistung. Er ist nicht mehr auf die Offline-Modellierung mit GPUs angewiesen, vereinfacht den Trainingsprozess und bietet eine effiziente und präzise neue Methode für das Training großer neuronaler Netze in optischen Rechnersystemen.
Diese bahnbrechende Leistung ist von großer Bedeutung. Sie zeigt nicht nur die Forschungsstärke und Innovationsfähigkeit Chinas im Bereich der Spitzentechnologie, sondern dürfte auch die breite Anwendung der optischen Rechentechnologie in Bereichen wie künstlicher Intelligenz und Big-Data-Verarbeitung vorantreiben. Mit der Einführung des „Taiji-II“-Lichttrainingschips werden sich sowohl die Trainingsfähigkeit als auch der Anwendungsbereich der optischen Rechentechnologie deutlich verbessern, was den Weg für die Entwicklung zukünftiger effizienterer und intelligenterer Rechnersysteme ebnet.