Key Takeaways
- Jenis materi langka yang disebut spin glass dapat mengaktifkan AI yang mengenali objek seperti yang dilakukan manusia.
- Penggunaan kaca pemintal untuk sirkuit yang dapat dicetak juga dapat menyebabkan jenis baru komputasi berdaya rendah.
- Jenis chip lain yang terinspirasi dari otak juga dapat meningkatkan cara AI mengenali gambar.
Mencetak sirkuit langsung pada objek fisik dapat menghasilkan kecerdasan buatan (AI) yang lebih cerdas.
Para peneliti di Laboratorium Nasional Los Alamos menggunakan bentuk materi langka yang dikenal sebagai kaca spin untuk menggantikan sirkuit. Sifat yang tidak biasa dari kaca putar memungkinkan bentuk AI yang dapat mengenali objek dari sebagian gambar seperti yang dilakukan otak.
"Kacamata spin adalah sistem dengan 'lanskap bergelombang' dari solusi yang mungkin, " Cris Moore, ilmuwan komputer dan fisikawan di Institut Santa Fe, yang tidak terlibat dalam penelitian Los Alamos, mengatakan kepada Lifewire dalam email wawancara. "Mereka membantu kami menganalisis mengapa algoritme terkadang terjebak dalam solusi yang terlihat bagus secara lokal tetapi bukan yang terbaik."
Sirkuit yang Dapat Dicetak
Penggunaan kaca putar untuk sirkuit yang dapat dicetak juga dapat mengarah pada jenis baru komputasi berdaya rendah. Spin-glass memungkinkan peneliti untuk menyelidiki struktur material menggunakan matematika. Dengan pendekatan ini, para ilmuwan dapat mengubah interaksi dalam sistem menggunakan litografi berkas elektron, yang menggunakan berkas elektron terfokus untuk menggambar bentuk khusus pada permukaan. Litografi dapat memungkinkan pencetakan jenis sirkuit baru.
Litografi memungkinkan untuk mewakili berbagai masalah komputasi dalam jaringan spin-glass, menurut makalah terbaru oleh tim Los Alamos yang diterbitkan dalam jurnal peer-review Nature Physics.
"Pekerjaan kami mencapai realisasi eksperimental pertama dari spin-glass buatan yang terdiri dari nanomagnet yang disusun untuk mereplikasi jaringan saraf, " Michael Saccone, peneliti pasca-doktoral dalam fisika teoretis di Los Alamos National Laboratory dan penulis utama koran itu, kata dalam rilis berita. "Makalah kami meletakkan dasar yang kami butuhkan untuk menggunakan sistem fisik ini secara praktis."
Moore menyamakan kaca pemintal dengan silikon dioksida (kaca jendela), yang tampak seperti kristal sempurna, tetapi saat mendingin, ia terjebak dalam keadaan amorf yang terlihat seperti cairan pada tingkat molekuler.
"Dengan cara yang sama, algoritme dapat terjebak di balik 'hambatan energi' yang menghalangi optimal global," tambah Moore.
Ide dari teori kaca berputar dapat membantu peneliti menavigasi lanskap berdimensi tinggi.
"Pengejaran ini telah menciptakan komunitas interdisipliner yang dinamis di persimpangan fisika, matematika, dan ilmu komputer," kata Moore."Kita dapat menggunakan ide-ide dari fisika untuk menentukan batasan mendasar pada algoritme-seperti seberapa banyak noise yang dapat mereka toleransi sambil tetap menemukan pola dalam data-dan untuk merancang algoritme yang berhasil hingga batas teoretis tersebut."
AI Yang Mengingat Seperti Manusia
Tim peneliti menyelidiki spin glass buatan sebagai cara untuk melihat apa yang disebut jaringan saraf Hopfield. Jaringan ini memodelkan memori asosiatif manusia, yang merupakan kemampuan untuk mempelajari dan mengingat hubungan antara item yang tidak terkait.
Model teoretis yang menjelaskan kacamata spin secara luas digunakan dalam sistem kompleks lainnya, seperti yang menggambarkan fungsi otak.
Dengan memori asosiatif, jika hanya satu memori yang terpicu, misalnya dengan menerima sebagian citra wajah sebagai masukan-maka jaringan dapat memanggil kembali seluruh wajah. Tidak seperti algoritma tradisional, memori asosiatif tidak memerlukan skenario yang sama untuk mengidentifikasi memori.
Penelitian oleh Saccone dan tim menegaskan bahwa spin-glass akan membantu untuk menggambarkan sifat-sifat suatu sistem dan bagaimana ia memproses informasi. Algoritme AI yang dikembangkan dalam spin glass akan "lebih berantakan" daripada algoritme tradisional, kata Saccone, tetapi juga lebih fleksibel untuk beberapa aplikasi AI.
"Model teoretis yang menjelaskan kacamata spin secara luas digunakan dalam sistem kompleks lainnya, seperti yang menggambarkan fungsi otak, kode koreksi kesalahan, atau dinamika pasar saham," kata Saccone. "Ketertarikan yang luas pada kaca pemintal ini memberikan motivasi yang kuat untuk menghasilkan kaca pemintal buatan."
Jenis chip lain yang terinspirasi dari otak juga dapat meningkatkan cara AI mengenali gambar. Sebuah makalah baru-baru ini menunjukkan bagaimana chip komputer dapat secara dinamis mengatur ulang dirinya sendiri untuk mengambil data baru seperti yang dilakukan otak, membantu AI untuk terus belajar dari waktu ke waktu.
"Otak makhluk hidup dapat terus belajar sepanjang hidup mereka," kata Shriram Ramanathan, profesor di Fakultas Teknik Material Universitas Purdue dan salah satu penulis makalah dalam rilis berita."Kami sekarang telah menciptakan platform buatan untuk mesin belajar sepanjang masa pakainya."
