CES 2018

Идея компьютеров, использующих свет вместо электрических схем для выполнения вычислений, может показаться фантастической, словно взятой со страниц научно-фантастических произведений. Однако исследователи уже много лет работают над этим инновационным подходом к вычислительной технике. Такие устройства называют оптическими компьютерами, и многочисленные лаборатории по всему миру активно исследуют их потенциал для применения в повседневной жизни.

Недавно  команда исследователей из Университета штата Пенсильвания опубликовала статью в научном журнале Science Advances, посвящённую изучению того, как оптические вычисления способны существенно уменьшить потребление энергии системами искусственного интеллекта. Профессор инженерии из Пенсильвании и соавтор статьи Синцзе Ни отметил, что эта работа является демонстрацией концепции того, как оптические вычисления могут принести пользу быстрорастущей области искусственного интеллекта в будущем. Он подчеркнул, что прогресс часто возникает тогда, когда известные физические принципы переосмысливаются с новой целью, и пересмотр классических идей в оптике сквозь призму современных вызовов искусственного интеллекта может открыть новые практические направления для создания более быстрого и более экологичного вычислительного оборудования.

Решение энергетического вопроса искусственного интеллекта

Учитывая растущее использование искусственного интеллекта как в профессиональной деятельности, так и в быту, вопрос энергозатрат, связанных с его функционированием, приобретает особую актуальность. Для работы продуктов и сервисов искусственного интеллекта, таких как ChatGPT, требуется значительная вычислительная мощность, что, в свою очередь, приводит к потреблению большого количества энергии. Это может иметь последствия, например, из-за планов технологических компаний строить центры обработки данных вблизи населённых пунктов или из-за потенциального роста ежемесячных счетов за электроэнергию вследствие повышенной нагрузки на местную электросеть.

По оценкам Международного энергетического агентства, в 2024 году на центры обработки данных приходилось примерно 1,5% мирового потребления энергии, причём в течение предыдущих пяти лет этот показатель увеличивался на 12% ежегодно. Агентство также прогнозирует, что к 2030 году потребление энергии центрами обработки данных может удвоиться. Учитывая эти тенденции, использование альтернативного вычислительного метода для уменьшения энергопотребления искусственным интеллектом является чрезвычайно привлекательной перспективой.

Оптические компьютеры, функционирующие на свете вместо электричества, в настоящее время остаются преимущественно в категории долгосрочных технологических проектов, для коммерческого внедрения которых потребуются годы. Концепция таких вычислительных устройств существует ещё с 1960-х годов, а корни оптической обработки информации уходят в ещё более давние времена. Настоящие оптические компьютеры преимущественно остаются объектом исследований в лабораториях, однако оптическая передача данных, обеспечивающая быструю пересылку информации с помощью световых импульсов, уже активно используется в некоторых крупных центрах обработки данных и для передачи данных между наземными станциями и самолётами.

Вызовы и инновации в световых вычислениях

Интеграция оптических вычислений в сферу искусственного интеллекта всё ещё является новой областью исследований. Существуют значительные вызовы, связанные с тем, чтобы заставить свет взаимодействовать таким образом, чтобы он мог выполнять функции, необходимые для нейронных сетей – подмножества искусственного интеллекта, используемого в современных чат-ботах. По сути, свет естественным образом распространяется прямолинейно, но для создания компьютера, способного обрабатывать данные, требуется оптическая система, которая генерирует нелинейные функции. Для этого оптическим компьютерам часто требуются специальные материалы, производство которых может быть сложным и энергоёмким. По словам господина Ни, истинная оптическая нелинейность, как правило, слаба и труднодоступна, часто требуя использования мощных лазеров или специализированных материалов, что добавляет сложности и может нивелировать преимущества оптики в энергоэффективности. Однако их подход позволяет избежать этих требований, обеспечивая при этом производительность, сопоставимую с нелинейными цифровыми сетями.

Исследователи из Университета штата Пенсильвания разработали интересное решение, которое может помочь оптическим компьютерам лучше выполнять нелинейные функции, необходимые для обработки данных искусственным интеллектом. Созданный командой прототип использует конфигурацию «бесконечного зеркала», которая зацикливает крошечные оптические элементы, кодируя данные непосредственно в световые лучи и со временем создавая нелинейную связь. Впоследствии эти световые паттерны фиксируются с помощью микроскопической камеры. Ключевой вывод заключается в том, что тщательно разработанная оптическая структура способна генерировать нелинейное входно-выходное поведение, необходимое для искусственного интеллекта, без опоры на сильные нелинейные материалы или мощные лазеры, как объясняет Синцзе Ни. Позволяя свету «реверберировать» через систему, исследователи создают это нелинейное отображение, сохраняя при этом аппаратное обеспечение простым, низкоэнергетическим и быстрым.

Перспективы и гибридные подходы

Несмотря на перспективность этой концепции, преобразование прототипа в систему с реальными применениями потребует значительно больше времени, усилий и финансовых вложений. Профессор Ни признаёт, что до появления оптических компьютеров для искусственного интеллекта ещё далеко. По его оценкам, реалистичный срок для достижения прототипа, ориентированного на промышленность, и первых демонстраций составляет примерно от двух до пяти лет, в зависимости от уровня инвестиций и целевого применения.

Однако эта тема является горячей в мире вычислительных технологий. Главный менеджер по исследованиям в Microsoft Research Франческа Пармиджани отметила, что оптические чипы однажды могут работать вместе с традиционными графическими процессорами, помогая системам искусственного интеллекта выполнять определённые задачи. По её словам, оптические вычисления имеют потенциал эффективно выполнять значительно больше операций параллельно и на значительно более высоких скоростях, чем обычное цифровое оборудование. Это может привести к значительному повышению энергоэффективности и уменьшению задержек для рабочих нагрузок.

Традиционные компьютеры, используемые для искусственного интеллекта, не будут заменены оптическими устройствами в ближайшее время. Однако через несколько лет есть вероятность, что оптические компьютеры могут быть интегрированы в системы искусственного интеллекта для работы вместе с обычными компьютерами. Цель заключается в гибридном подходе: электроника будет продолжать обрабатывать вычисления общего назначения, память и управление, тогда как оптика сможет ускорять конкретные высокообъёмные вычисления, доминирующие во временных и энергетических затратах искусственного интеллекта, как объясняет господин Ни.

Будущий смартфон Google Pixel 10a, несмотря на слухи об использовании аккумуляторной батареи той же ёмкости, что и у предыдущей модели, может продемонстрировать несколько улучшенные показатели автономной работы. Эта информация получена из неопубликованной энергетической этикетки Европейского Союза, которая предоставляет предварительные данные о производительности устройства. Обнаруженные сведения позволяют сформировать представление о потенциальных преимуществах новой модели.

В прошлом году, во время своего запуска, модель Pixel 9a представила аккумулятор наибольшей ёмкости среди всех телефонов Pixel на тот момент, которая составляла 5100 мАч. Текущие слухи относительно Pixel 10a указывают на то, что эта ёмкость аккумулятора останется неизменной в следующем поколении устройств, сохраняя высокий стандарт, установленный предшественником. Такая стабильность указывает на желание производителя поддерживать признанное пользователями преимущество.

Однако, несмотря на сохранение ёмкости, общее время автономной работы устройства может быть незначительно увеличено. Издание YTechB получило доступ к неопубликованной энергетической этикетке Европейского Союза для Pixel 10a, которая присваивает устройству рейтинг «A» и зафиксированное время работы от одного заряда в 53 часа 14 минут. Эти данные дают основания для ожидания определённого прогресса в оптимизации энергопотребления.

Для сравнения, предыдущая модель, Pixel 9a, имела рейтинг «B» и демонстрировала выносливость в 52 часа 19 минут. Следовательно, хотя разница в показателях не является кардинальной, она всё же свидетельствует об умеренном улучшении, что может быть значимым для ежедневного использования. Это подчёркивает последовательность в совершенствовании пользовательского опыта, даже при незначительных изменениях.

В этой утечке не упоминается фактический размер аккумулятора, однако предполагается, что значительных изменений в ёмкости не предвидится. Дополнительная выносливость может быть результатом усовершенствования программного обеспечения, оптимизирующего потребление энергии, или других аппаратных изменений, которые повышают эффективность. Независимо от причины, любое улучшение является желательным для потребителей.

Официальный запуск Google Pixel 10a подтверждён на 18 февраля. Предполагается, что устройство будет иметь полностью плоскую камеру, что соответствует современным дизайнерским тенденциям, и сохранит поддержку физических SIM-карт, что может быть важным преимуществом для многих пользователей. Эти анонсы формируют ожидания относительно нового продукта компании Google.

В четверг корпорация Google сообщила о выявлении попыток «коммерчески мотивированных» субъектов осуществить клонирование знаний из её чат-бота Gemini, работающего на основе искусственного интеллекта. Эти попытки осуществлялись путём многократных запросов к системе. Одна из таких вредоносных сессий, как сообщается, включала более 100 000 запросов, адресованных модели на разных неанглийских языках, с чёткой целью сбора ответов, которые должны были быть использованы для обучения более дешёвой копии чат-бота.

Эти выводы были обнародованы Google в рамках ежеквартальной самостоятельной оценки угроз для собственных продуктов, что, как правило, представляет компанию в роли жертвы и одновременно спасителя, что является типичной практикой для таких внутренних отчётов. Компания Google квалифицирует эту незаконную деятельность как «экстракцию модели» и рассматривает её как кражу интеллектуальной собственности. Однако такая позиция является несколько неоднозначной, учитывая, что собственная большая языковая модель Google была создана из материалов, собранных из интернета без соответствующего разрешения правообладателей.

В то же время, корпорация Google не является новичком в практике копирования. По данным издания The Information, опубликованным в 2023 году, команда Google Bard была обвинена в использовании исходных данных ChatGPT из ShareGPT – публичного сайта, где пользователи обмениваются разговорами с чат-ботами – для обучения собственного чат-бота. Джейкоб Девлин, старший исследователь искусственного интеллекта Google и создатель влиятельной языковой модели BERT, предупреждал руководство, что такие действия нарушают условия предоставления услуг OpenAI, после чего уволился и присоединился к OpenAI. Google опроверг эти утверждения, однако, как сообщается, прекратил использовать указанные данные.

Хотя iPhone стал одним из первых смартфонов, получивших спутниковую связь с запуском модели iPhone 14 в 2022 году, эта функция была преимущественно разработана для экстренных ситуаций, предоставляя возможность вызвать помощь в отдаленных районах, но не обеспечивая доступа к повседневному пользованию интернетом. Однако, по последней информации, функция спутниковой связи общего назначения, которая будет значительно более доступной, может появиться на iPhone уже в этом году. В своем недавнем сообщении на платформе Weibo, инсайдер Fixed Focus Digital прогнозирует, что модем C2 от Apple, который, как ожидается, дебютирует вместе с процессором A20 в iPhone 18 Pro этой осенью, «будет поддерживать NR-NTN в этом году».

Технология NR-NTN, что расшифровывается как New Radio Non-Terrestrial Networks, предполагает подключение смартфонов к интернету через низкоорбитальные спутники, что позволит получить доступ к 5G-соединению практически в любой точке мира, независимо от расстояния до наземной сотовой вышки. Как отметил Fixed Focus Digital, компания Huawei заявила о проведении публичного тестирования в конце прошлого года, указывая на то, что прогресс в Китае на данный момент происходит медленнее, однако «в этом году будут хорошие новости, так что следите за обновлениями». По его словам, 2026 год может стать отправной точкой для внедрения спутникового доступа к интернету для различных производителей мобильных телефонов, включая Apple.

Хотя информация от инсайдеров в социальной сети Weibo не всегда является абсолютно достоверной, Fixed Focus Digital считается одним из наиболее надежных источников. Например, в августе прошлого года он точно предсказал, что iPhone Air будет поставляться с процессором A19 Pro, а не A19, а еще в апреле 2025 года прогнозировал запуск iPhone 17e в начале 2026 года, что теперь выглядит чрезвычайно вероятно. Эта история успешных прогнозов придает дополнительный вес его текущим заявлениям относительно спутникового 5G.

Кроме того, эта информация не является абсолютно новым слухом; еще в октябре прошлого года издание The Information сообщало, что Apple планирует поддерживать «сети 5G, которые не привязаны к поверхности Земли», чтобы «предоставить iPhone полный доступ к интернету через спутник». В ноябре того же года Марк Гурман из Bloomberg подтвердил эту теорию The Information и согласился, что следующее поколение iPhone получит более широкую поддержку 5G NTN. Тогда возникали сомнения относительно имеющейся инфраструктуры, подобно тому, как покрытие 5G отставало от наличия 5G-телефонов в 2020 году, и было непонятно, кто именно будет предоставлять спутниковые услуги, даже при условии готовности аппаратного обеспечения новейших iPhone.

Однако, учитывая оптимизм инсайдера Fixed Focus Digital, представляется, что в этом направлении достигается значительный прогресс. Потенциальное внедрение NR-NTN в новых моделях iPhone в этом году может существенно расширить возможности пользователей, обеспечивая бесперебойный доступ к высокоскоростному интернету в ранее недоступных местах. Это открывает новые перспективы для глобальной связи и мобильности, изменяя представление о доступности сети.

T-Mobile предпринимает значительный шаг в направлении доступности, по сути, устраняя ограничения, которые долгое время удерживали передовые функции искусственного интеллекта за высокой стоимостью дорогостоящего оборудования и программных подписок. В частности, речь идёт о живом переводе звонков, функцию, которую T-Mobile теперь делает доступной для пользователей своей сети.

Этот телекоммуникационный гигант заявляет, что стал первым, кто интегрировал агентскую платформу искусственного интеллекта реального времени непосредственно в беспроводную сеть, что позволит предоставлять новые возможности клиентам без необходимости приобретения новых устройств, оформления подписок или загрузки дополнительных приложений. Первой функцией, ставшей результатом этой интеграции, является Live Translation, которая, в соответствии со своим названием, обеспечивает перевод телефонных разговоров в реальном времени.

Эта инновационная функция поддерживает более 50 языков и не требует никаких отдельных приложений, авторизаций или специализированного оборудования для работы. Live Translation работает на любом телефоне, подключённом к сети T-Mobile, начиная от простых телефонов-«раскладушек» и заканчивая современными смартфонами, а благодаря интеграции технологии непосредственно в сеть, она функционирует даже при звонках на стационарные телефоны. Единственным требованием является то, что хотя бы один человек во время разговора должен быть абонентом сети T-Mobile, поэтому, если вы не являетесь клиентом T-Mobile, но собеседник им является, он может активировать Live Translation для вашего звонка.

В настоящее время функция находится на этапе бета-тестирования, и, как это часто бывает с бета-версиями, она доступна только для ограниченной части пользователей T-Mobile. Регистрация для участия в бета-программе в настоящее время доступна только для абонентов T-Mobile с постоплатой. Регистрация началась в среду, 11 февраля, и осуществляется через приложение T-Life или на веб-сайте t-mobile.com/live-translation. После успешной регистрации пользователи смогут активировать или деактивировать Live Translation, набрав *87* во время звонка. Сетевая интеграция Live Translation является поистине новаторским решением значительной проблемы коммуникации, и остаётся открытым вопрос, последуют ли этому примеру другие операторы мобильной связи в США.

Хотя Илон Маск, кажется, и отодвигает на второй план свои марсианские амбиции, которые ранее были ключевыми, теперь он сосредоточивается на Луне, выдвигая не менее необычные идеи. Согласно новому отчёту The New York Times, Маск сообщил сотрудникам xAI, его компании по искусственному интеллекту, которую недавно приобрела SpaceX, о необходимости строительства завода на Луне для производства спутников с искусственным интеллектом. Для запуска этих спутников в космос, по его словам, потребуется создать огромную электромагнитную катапульту.

Поклонники научной фантастики уже понимают, к чему это ведёт: Маск рассматривает возможность строительства масс-драйвера, по сути, рельсотрона для запуска полезных грузов вместо смертоносных снарядов. В сочетании с лунным объектом Маск считает это необходимым шагом для расширения вычислительной мощности своей империи искусственного интеллекта, которая не должна быть ограничена конечностью земной территории.

«Вам нужно отправиться на Луну», – заявил Маск на общем собрании, как сообщает NYT, добавив: «Трудно представить, о чём будет думать интеллект такого масштаба, но будет невероятно увлекательно наблюдать за этим». Такое излияние лунного энтузиазма от Маска происходит после того, как его аэрокосмическая компания SpaceX приобрела xAI накануне ожидаемого исторического первичного публичного размещения акций. В объявлении о приобретении, насыщенном многочисленными научно-фантастическими концепциями, Маск утверждал, что космический искусственный интеллект является «единственным способом масштабирования» технологии. Он упоминал о размещении центров обработки данных на земной орбите, где теоретически они будут иметь доступ к практически неограниченному количеству солнечной энергии. Наряду с орбитальными центрами обработки данных, он представляет заселение орбиты огромным созвездием спутников с искусственным интеллектом, что-то, что он сравнил со строительством «умного солнца».

Хотя Луна может показаться логичным пунктом назначения для космической компании, на самом деле это представляет собой значительное изменение приоритетов для Маска и SpaceX. На протяжении многих лет Маск критиковал лунные миссии, рассматривая их как трату времени и «отвлечение» от его конечной цели — отправки людей на Марс. Его мантрой всегда было «сделать жизнь многопланетной» и «распространить сознание до звёзд». Он часто предоставлял оптимистичные сроки для достижения этого, в частности обещал в 2017 году, что первая миссия компании на Марс стартует в 2022 году, а первые астронавты прибудут к 2025 году. Он последовательно подтверждал эту миссию и представлял сотрудникам SpaceX дорожную карту достижения Красной планеты.

Конечно, Маск настаивает, что не отказывается от Марса. На встрече во вторник он описал Луну как ступеньку к Марсу. Сначала он хочет построить «самодостаточный город на Луне», затем отправиться на Марс, а уже потом, естественно, искать инопланетян в остальной части галактики. Он предоставил график своих амбиций относительно Луны и Марса в недавнем сообщении в Twitter, обосновывая этот поворот. «SpaceX уже переключила внимание на строительство самостоятельно развивающегося города на Луне, поскольку мы потенциально можем достичь этого менее чем за 10 лет, тогда как Марс займёт более 20 лет», – пояснил Маск. – «Однако SpaceX также будет стремиться построить марсианский город и начнёт это примерно через 5-7 лет, но главным приоритетом является обеспечение будущего цивилизации, и Луна является более быстрым путём».