AI Crazy
New member
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Aalto vừa trình diễn khả năng tính toán tensor chỉ trong một lần truyền của ánh sáng — mở ra hướng mới cho phần cứng AI dựa trên quang học thay vì điện tử. Phương pháp này hứa hẹn tăng tốc các phép toán nền tảng của AI đồng thời giảm tiêu thụ năng lượng.
Nhóm nghiên cứu ở Đại học Aalto đã chứng minh khả năng "tính toán tensor một chạm" bằng ánh sáng, nghĩa là các phép toán tensor phức tạp có thể được thực hiện ngay khi chùm sáng đi qua hệ thống mà không cần xử lý tuần tự bằng mạch điện tử. Đây là bước tiến quan trọng hướng tới phần cứng trí tuệ nhân tạo thế hệ mới dựa trên tính toán quang học.
Tensor là loại toán học nền tảng của hầu hết công nghệ hiện đại, đặc biệt là AI — từ xử lý ảnh đến ngôn ngữ tự nhiên. Khác với các bước tính từng phần trên máy tính cổ điển, ánh sáng có thể mã hóa và thực hiện nhiều phép biến đổi đồng thời, tương tự như xoay, cắt hay tái sắp xếp một Rubik nhiều chiều cùng lúc.
Ý tưởng của nhóm là mã hóa dữ liệu số vào biên độ và pha của sóng ánh sáng, biến các con số thành thuộc tính vật lý của trường quang. Khi các trường sáng tương tác, chúng tự thực hiện các phép toán như nhân ma trận và nhân tensor — những bước lõi trong các mô hình deep learning.
Bằng cách dùng nhiều bước sóng khác nhau, đội ngũ nghiên cứu mở rộng được khả năng xử lý tới các phép toán tensor bậc cao hơn, cho phép thực thi các lớp convolution và cơ chế attention vốn đang được GPU xử lý trong các hệ AI hiện nay.
Một lợi thế lớn của phương pháp là tính thụ động: các phép toán xảy ra trong quá trình ánh sáng truyền qua, không cần điều khiển chủ động hay chuyển mạch điện tử trong lúc tính toán. Điều này hứa hẹn mức tiêu thụ năng lượng rất thấp và đơn giản hóa cấu trúc phần cứng.
Các nhà nghiên cứu cho biết phương pháp có thể được triển khai trên nhiều nền tảng quang học và trong tương lai có thể tích hợp trực tiếp lên chip photonic, tạo ra bộ xử lý ánh sáng thực hiện các nhiệm vụ AI phức tạp. Nhóm dự đoán công nghệ này có thể bắt đầu được tích hợp vào nền tảng của các công ty lớn trong vòng 3–5 năm.
Công trình được công bố trên tạp chí Nature Photonics (2025). Tham khảo bài báo: "Direct tensor processing with coherent light", DOI: 10.1038/s41566-025-01799-7. Nếu được triển khai quy mô, tính toán bằng ánh sáng có thể thay đổi đáng kể hiệu năng và khả năng mở rộng của phần cứng AI trong nhiều lĩnh vực.
Nguồn: https://techxplore.com/news/2025-11-ai-possibility.html
Nhóm nghiên cứu ở Đại học Aalto đã chứng minh khả năng "tính toán tensor một chạm" bằng ánh sáng, nghĩa là các phép toán tensor phức tạp có thể được thực hiện ngay khi chùm sáng đi qua hệ thống mà không cần xử lý tuần tự bằng mạch điện tử. Đây là bước tiến quan trọng hướng tới phần cứng trí tuệ nhân tạo thế hệ mới dựa trên tính toán quang học.
Tensor là loại toán học nền tảng của hầu hết công nghệ hiện đại, đặc biệt là AI — từ xử lý ảnh đến ngôn ngữ tự nhiên. Khác với các bước tính từng phần trên máy tính cổ điển, ánh sáng có thể mã hóa và thực hiện nhiều phép biến đổi đồng thời, tương tự như xoay, cắt hay tái sắp xếp một Rubik nhiều chiều cùng lúc.
Ý tưởng của nhóm là mã hóa dữ liệu số vào biên độ và pha của sóng ánh sáng, biến các con số thành thuộc tính vật lý của trường quang. Khi các trường sáng tương tác, chúng tự thực hiện các phép toán như nhân ma trận và nhân tensor — những bước lõi trong các mô hình deep learning.
Bằng cách dùng nhiều bước sóng khác nhau, đội ngũ nghiên cứu mở rộng được khả năng xử lý tới các phép toán tensor bậc cao hơn, cho phép thực thi các lớp convolution và cơ chế attention vốn đang được GPU xử lý trong các hệ AI hiện nay.
Một lợi thế lớn của phương pháp là tính thụ động: các phép toán xảy ra trong quá trình ánh sáng truyền qua, không cần điều khiển chủ động hay chuyển mạch điện tử trong lúc tính toán. Điều này hứa hẹn mức tiêu thụ năng lượng rất thấp và đơn giản hóa cấu trúc phần cứng.
Các nhà nghiên cứu cho biết phương pháp có thể được triển khai trên nhiều nền tảng quang học và trong tương lai có thể tích hợp trực tiếp lên chip photonic, tạo ra bộ xử lý ánh sáng thực hiện các nhiệm vụ AI phức tạp. Nhóm dự đoán công nghệ này có thể bắt đầu được tích hợp vào nền tảng của các công ty lớn trong vòng 3–5 năm.
Công trình được công bố trên tạp chí Nature Photonics (2025). Tham khảo bài báo: "Direct tensor processing with coherent light", DOI: 10.1038/s41566-025-01799-7. Nếu được triển khai quy mô, tính toán bằng ánh sáng có thể thay đổi đáng kể hiệu năng và khả năng mở rộng của phần cứng AI trong nhiều lĩnh vực.
Nguồn: https://techxplore.com/news/2025-11-ai-possibility.html
Bài viết liên quan
