Cornell Üniversitesi'nde sürdürülen araştırmalar, geleneksel dijital devre tasarım anlayışını kökten değiştirecek bir gelişmeye imza attı. Bilim insanları, yapay zeka gibi düşünebilen ve radyo gibi iletişim kurabilen, gigahertz hızlarında çalışan dünyanın ilk "mikrodalga beyin" çipini üretti. Bu çip, saat darbeleriyle çalışan işlemciler yerine, kontrollü mikrodalga patlamalarını kullanarak yaşayan bir beyin gibi davranıyor.
"Mikrodalga beyin" olarak adlandırılan bu deneysel işlemci, aynı anda iki görevi birden yerine getirebiliyor: Son derece hızlı veri akışlarını işleyebiliyor ve kablosuz iletişim kurabiliyor. Üstelik tüm bunları bir akıllı saat içine sığabilecek kadar küçük bir alanda başarıyor. Dahası, benzer bir dijital sinir ağının tüketeceği gücün çok küçük bir kısmı olan yalnızca 200 miliwatt ile çalışıyor.
Nasıl Çalışıyor?
Bu çipin sırrı, adım adım ilerleyen dijital yaklaşımdan vazgeçmesinde yatıyor. Geleneksel çipler, veriyi bir saat senkronizasyonunda ikili mantık kapılarından geçirirken, Cornell'in tasarımı bilgiyi ayarlanabilir mikrodalga dalga kılavuzları üzerinden iletiyor. Bu sayede, gerçek zamanlı olarak desenler ortaya çıkıyor ve hiçbir gecikme veya darboğaz olmaksızın tanınıyor.
Her bir dalga kılavuzu, mikrodalga sinyalinin genliği, fazı ve frekansının veri özelliklerini temsil edecek şekilde şekillendirildiği bir "fiziksel nöron" gibi işlev görüyor. Bu özellikler, sinyal dijitalleştirilmeden önce analog alanda etkileşime girip karışarak zengin bir desen seti oluşturuyor. Bu fiziksel karışım ve yayılma, dijital ağların genellikle birden fazla yazılım katmanı aracılığıyla gerçekleştirdiği özellik çıkarma ve dönüşüm işlemlerini yerine getiriyor.
Çipin tasarımı, mikrodalgaların doğal davranışını kullanarak gelen veri akışlarını işleyen bir yapay zeka çerçevesini doğrudan donanıma entegre ediyor. Bellekte değerler saklamak ve tekrar tekrar büyük hesaplamalar yapmak yerine, ağın kendisinin yoğun işlem yükünü üstlenmesini sağlıyor. Elektronik ayarlayıcılar ve sinyal kaydırıcılar gibi küçük, ayarlanabilir bileşenler, çip içindeki yolları anında değiştirebiliyor, böylece çipin sıfırdan yeniden eğitilmesine gerek kalmadan farklı yapay zeka görevleri arasında geçiş yapmasına olanak tanıyor.
Neler Vadediyor?
Yapılan testlerde, çip kablosuz sinyalleri %88 veya daha yüksek bir doğrulukla sınıflandırdı. Bu performans, çok daha büyük dijital modellere rakip düzeyde. En önemlisi, bu doğruluk basit ve karmaşık görevlerde sabit kaldı; dijital sistemlerin tipik olarak gerektirdiği ek devreler ve hata düzeltmeleri olmadan bu başarıyı yakaladı.
Donanımın sinyal davranışındaki değişikliklere doğal olarak duyarlı olması, kullanım alanlarını yapay zeka hesaplamalarının ötesine taşıyor. Kablosuz trafik anormalliklerini izleyebilir, radar hedeflerini takip edebilir veya kalabalık radyo kanallarını çözebilir. Ek iyileştirmelerle, ekibin inancına göre, kişisel cihazların içine yerleştirilerek bulut sunucularına ihtiyaç duymadan yerel yapay zeka modellerini çalıştırabilir.
"Mikrodalga beyin" henüz prototip aşamasında olsa da, DARPA ve Ulusal Bilim Vakfı gibi kurumların desteğiyle çalışan ekip, çipi mevcut mikrodalga ve dijital sistemlere ölçeklendirme ve entegre etme çalışmalarına şimdiden başlamış durumda. Bu hedefe ulaşılırsa, hesaplama ve iletişim donanımı arasındaki çizgi bulanıklaşabilir; telefonunuzun işlemcisinin aynı zamanda anteni olduğu ve saatinizin uzak sunuculara ihtiyaç duymadan düşünebildiği bir çağın kapıları aralanabilir.
