Clau per emportar
- Un tipus rar de matèria anomenada vidre giratori podria permetre una IA que reconegui objectes com ho fan els humans.
- L'ús de vidre giratori per a circuits imprimibles també podria donar lloc a nous tipus d'informàtica de baix consum.
- Altres tipus de xips inspirats en el cervell també podrien millorar la manera com l'IA reconeix les imatges.
La impressió de circuits directament sobre objectes físics podria conduir a una intel·ligència artificial (IA) més intel·ligent.
Els investigadors del Laboratori Nacional de Los Alamos estan utilitzant una forma rara de matèria coneguda com a vidre giratori per substituir els circuits. Les propietats inusuals del vidre giratori permeten una forma d'IA que pot reconèixer objectes a partir d'imatges parcials com ho fa el cervell.
"Les ulleres Spin són sistemes amb un "paisatge accidentat" de possibles solucions", va dir a Lifewire Cris Moore, informàtica i física del Santa Fe Institute, que no va participar en la investigació de Los Alamos. entrevista. "Ens ajuden a analitzar per què els algorismes de vegades es queden encallats en solucions que es veuen bé a nivell local però no són les millors possibles."
Circuits imprimibles
L'ús de vidre giratori per a circuits imprimibles també podria donar lloc a nous tipus d'informàtica de baix consum. El vidre giratori permet als investigadors investigar estructures materials mitjançant les matemàtiques. Amb aquest enfocament, els científics poden ajustar la interacció dins dels sistemes mitjançant la litografia de feix d'electrons, que utilitza un feix d'electrons enfocat per dibuixar formes personalitzades en una superfície. La litografia podria permetre la impressió de nous tipus de circuits.
La litografia permet representar una varietat de problemes informàtics en xarxes de vidre giratori, segons un article recent de l'equip de Los Alamos publicat a la revista revisada per parells Nature Physics.
"El nostre treball va aconseguir la primera realització experimental d'un vidre de spin artificial que consisteix en nanoimants disposats per replicar una xarxa neuronal", Michael Saccone, investigador postdoctoral en física teòrica al Laboratori Nacional de Los Alamos i autor principal de el diari, va dir en el comunicat de premsa. "El nostre document estableix les bases que necessitem per utilitzar aquests sistemes físics de manera pràctica."
Moore va comparar el vidre giratori amb el diòxid de silici (vidre de la finestra), que sembla ser un cristall perfecte, però a mesura que es refreda, s'enganxa en un estat amorf que sembla un líquid a nivell molecular.
"De la mateixa manera, els algorismes poden quedar atrapats darrere de les "barreres energètiques" que s'oposen a l'òptim global", va afegir Moore.
Les idees de la teoria del vidre giratori podrien ajudar els investigadors a navegar per paisatges d' alta dimensió.
"Aquesta recerca ha creat una comunitat interdisciplinària vibrant a la intersecció de la física, les matemàtiques i la informàtica", va dir Moore."Podem utilitzar idees de la física per determinar els límits fonamentals dels algorismes, com ara la quantitat de soroll que poden tolerar mentre encara es troben patrons a les dades, i per dissenyar algorismes que tinguin èxit fins a aquests límits teòrics."
AI que recorda com els humans
L'equip d'investigació va investigar el vidre de rotació artificial com una manera d'estudiar el que s'anomenen xarxes neuronals de Hopfield. Aquestes xarxes modelen la memòria associativa humana, que és la capacitat d'aprendre i recordar la relació entre elements no relacionats.
Els models teòrics que descriuen les ulleres de spin s'utilitzen àmpliament en altres sistemes complexos, com els que descriuen la funció cerebral.
Amb la memòria associativa, si només s'activa una memòria, per exemple en rebre una imatge parcial d'una cara com a entrada, la xarxa pot recuperar tota la cara. A diferència dels algorismes tradicionals, la memòria associativa no requereix un escenari idèntic per identificar una memòria.
La investigació de Saccone i l'equip va confirmar que el vidre giratori serà útil per descriure les propietats d'un sistema i com processa la informació. Els algorismes d'IA desenvolupats en vidre giratori serien "més desordenats" que els algorismes tradicionals, va dir Saccone, però també més flexibles per a algunes aplicacions d'IA.
"Els models teòrics que descriuen les ulleres giratòries s'utilitzen àmpliament en altres sistemes complexos, com els que descriuen la funció cerebral, els codis de correcció d'errors o la dinàmica de la borsa", va dir Saccone. "Aquest ampli interès per les ulleres giratòries proporciona una gran motivació per generar un vidre giratori artificial."
Altres tipus de xips inspirats en el cervell també podrien millorar la manera com l'IA reconeix les imatges. Un article recent mostra com els xips d'ordinador es podrien reconnectar dinàmicament per agafar dades noves com ho fa el cervell, ajudant la IA a seguir aprenent al llarg del temps.
"Els cervells dels éssers vius poden aprendre contínuament al llarg de la seva vida", va dir Shriram Ramanathan, professor de l'Escola d'Enginyeria de Materials de la Universitat de Purdue i un dels autors de l'article en un comunicat de premsa."Ara hem creat una plataforma artificial perquè les màquines aprenguin al llarg de la seva vida útil."
