Eðlisfræðingar við Stanford smíða atóm-ljóseindanet sem geymir sjöfalt meira minni en hefðbundið gervigreindarlíkan

Teymi undir forystu eðlisfræðingsins Benjamin Lev við Stanford-háskóla hefur smíðað net ofurkaldra atóma og ljóseinda sem virkar sem tengslaminni og geymir allt að sjö simnum fleiri minningar en það hefðbundna tauganetslíkan sem átti þátt í að tryggja Nóbelsverðlaun. Niðurstöðurnar, sem birtust 3. september í tímaritinu Science, benda til framtíðar þar sem vélbúnaður gervigreindar gæti lært og munað með því að nota mun minni auðlindir.eurekalert+1

Frá Hopfield til spinglers

Verkið byggir á Hopfield-netinu, stærðfræðilegu líkani sem kynnt var til sögunnar árið 1982 og sýndi hvernig kerfi víxlverkandi spuna getur geymt og endurheimt minningar úr ófullkomnum eða skemmdum gögnum. John Hopfield deildi Nóbelsverðlaununum í eðlisfræði árið 2024 fyrir þetta grundvallarframlag, sem hjálpaði til við að leggja grunninn að nútíma stórum mállíkönum. En Hopfield-net mæta vegg: ef þau eru ofhlaðin með of mörgum minningum hrynur kerfið í óreiðukennt spinglers-ástand þar sem endurheimt mistekst.phys+1

Hópur Lev breytti þessari takmörkun í forskot. Með því að nota Bose-Einstein-þéttni, þyrpingar um 10.000 atóma sem hver um sig er kæld niður undir alkul og hegða sér sem stök „ofuratóm“, komu rannsakendurnir fyrir allt að 20 slíkum spunum inni í ljósholi sem myndað er af tveimur bognum speglum. Ljóseindir sem skoppuðu þúsundir sinnum á milli speglanna mynduðu alsambönd milli spunanna, sem hermir eftir taugamótum í líffræðilegum heila.arxiv+1

Sjöföld afkastageta

Í 16-spuna neti endurkallaði skammta-ljósfræðilega spinglerið að meðaltali um 12 minningar, samanborið við um 3,6 í Hopfield-neti af sömu stærð. Þegar rannsakendurnir losuðu um atómgildrurnar til að magna upp skautunaraflögun (sjálfstyrkjandi spuna-hreyfitengi) jókst afkastagetan í 25 minningar, sem er sjöföldun á takmörkum Hopfield-netsins.science+1

Kerfið sýndi einnig skammtímasveigjanleika: kraftar miðlaðir af ljóseindum urðu til þess að atómin færðust til, sem endurtengdi tengingar netsins á dýnamískan hátt í ferli sem rannsakendur líkja við taugamótasveigjanleika í heilanum.eurekalert+1

Á frumstigi en stórhuga

Tækið starfar nú inni í lofttæmishólfi við frostmarkshitastig, sem þýðir að hagnýt notkun er langt undan. Lev viðurkenndi að rannsóknin væri enn á frumstigi en sagði að teymi sitt væri þegar farið að vinna að því að fjölga spunum og innleiða skammtaflækju á milli þeirra.eurekalert

„Við erum nú með frumgerð af eðlisfræðilegu neti sem aðlagar sig á sama hátt og námshæft kerfi myndi gera, og ef okkur tekst að bæta það og stækka gæti vélbúnaður gervigreindar orðið mun minna orkufrekur í þjálfun,“ sagði Lev.phys