Explorando el futuro de la tecnología y la informática

La informática en la era de la IA

El objetivo del proyecto era desarrollar nuevas formas de hardware informático adecuadas para la era de los megadatos y la inteligencia artificial (IA). “Nuestro objetivo era desarrollar una nueva ola de tecnologías relevantes para la industria que pudieran superar los límites a los que se enfrentan los enfoques tradicionales de procesamiento y almacenamiento”, explica C. David Wright, coordinador del proyecto.

Para ello, los investigadores se centraron en la nanofotónica, el uso de dispositivos y sistemas para manipular la luz a escala nanométrica.

Según C. David Wright, los innovadores dispositivos y sistemas nanofotónicos desarrollados en el proyecto Fun-COMP fusionan las tareas esenciales de procesamiento de la información que son la computación y la memoria. Además, incorporan al hardware la capacidad de aprender, adaptarse y evolucionar.

“Al diseñar soluciones de abajo arriba, hemos podido aprovechar las enormes ventajas, en términos de mayor velocidad y ancho de banda y menor consumo de energía, que promete la aparición de los sistemas fotónicos basados en silicio”, añade C. David Wright.

Procesamiento a la velocidad de la luz

Una de estas soluciones es una forma totalmente nueva de coprocesador fotónico, también conocido como Unidad de Procesamiento Tensorial (TPU). “Esta TPU puede realizar los productos matriciales y vectoriales utilizados por la IA a velocidades muy superiores a las de los actuales procesadores electrónicos especializados”, señala Harish Bhaskaran, profesor de la Universidad de Oxford, socio clave de Fun-COMP.

Los investigadores también han logrado desarrollar el primer chip de procesamiento fotónico neurosináptico de cambio de fase totalmente óptico. Al integrar neuronas y sinapsis fotónicas de hardware interconectado, el chip puede realizar aprendizaje supervisado y no supervisado.

Otro resultado importante es un nuevo procesador fotónico de correlación que puede utilizarse para la detección no supervisada de correlaciones en flujos de datos del mundo real.

“Este procesador podría ser muy útil para tareas como el análisis de redes sociales, la previsión financiera y la detección de anomalías en centros de datos”, señala Abu Sebastian, investigador de IBM Zúrich, uno de los principales socios industriales del proyecto.

Una innovación líder mundial

En conjunto, estos resultados han hecho de la fotónica de cambio de fase integrada un área de investigación candente para el desarrollo de futuras tecnologías informáticas y de comunicaciones.

“Gracias en parte a los apasionantes resultados del proyecto Fun-COMP, grupos de investigación punteros de todo el mundo trabajan ahora en este campo”, concluye C. David Wright.

Los gobiernos también están invirtiendo en este campo". En concreto, Wright y otros investigadores del proyecto Fun-COMP están desarrollando hardware de TPU fotónica en el marco del proyecto Phoenics, financiado por la UE y dirigido por Wolfram Pernice, catedrático de la Universidad de Heidelberg.

Otros socios e investigadores de Fun-COMP han creado la empresa derivada Salience Labs, con sede en Oxford, que trabaja para comercializar algunas de las ideas del proyecto.

Los resultados de Fun-COMP también se han presentado en 38 conferencias y se han publicado en 41 artículos de revistas tan prestigiosas como "Nature", "Nature Nanotechnology", "Science Advances" y "Optica".

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Fuente:https://cordis.europa.eu/