UCF: tujuannya adalah untuk membuat sirkuit kecerdasan buatan menjadi sangat kecil dan kompak

Para peneliti di University of Central Florida sedang mengembangkan perangkat baru yang memungkinkan kecerdasan buatan (AI) bekerja dari mana saja, tanpa terhubung ke internet. (gambar Ksatria UCF)

ORLANDO, FLORIDA – Para peneliti di University of Central Florida sedang mengembangkan perangkat baru yang memungkinkan kecerdasan buatan (AI) bekerja dari mana saja, tanpa terhubung ke internet.

Ini berarti teknologi mulai dari program pemrosesan bahasa alami, seperti Siri atau Alexa hingga robot dan aplikasi canggih lainnya, dapat bekerja di wilayah terpencil di dunia atau bahkan di planet lain.

Temuan terbaru para peneliti, yang menunjukkan teknik baru untuk membuat perangkat canggih, diterbitkan dalam sebuah studi baru di jurnal ACS Nano.

Saat ini, AI bergantung pada koneksi ke server jarak jauh untuk melakukan komputasi berat dan perhitungan kompleks yang diperlukan untuk menjalankan pemrosesan AI atau melakukan pembelajaran tanpa pengawasan, kata peneliti utama studi Tania Roy, asisten profesor di Pusat Teknologi NanoScience UCF.

“Tujuan kami adalah membuat sirkuit kecerdasan buatan menjadi sangat kecil dan kompak,” kata Roy.

“Dengan begitu teknologi seperti perangkat genggam portabel dapat memiliki sirkuit di dalamnya dan tidak memerlukan koneksi internet. Mereka dapat beroperasi di daerah terpencil, dan memiliki semua fungsi itu, seperti pencarian gambar atau pemahaman suara, dari tempat mana pun di Bumi.”

Dan sementara asisten suara ponsel cerdas adalah teknologi saat ini yang dapat memanfaatkan kekuatan komputasi seperti otak sebagai bagian dari perangkat keras mereka, robot adalah hal lain.

“Jika seseorang terjebak di daerah terpencil, maka robot sekarang akan memiliki kapasitas berfungsi dan pergi ke daerah terpencil itu dan menyelamatkan manusia,” kata Roy.

“Atau jika kita memiliki orang tua lanjut usia yang tinggal sendirian di rumah mereka, kita dapat memiliki perangkat yang dapat memantau kondisi kesehatan mereka setiap saat dan memberi mereka beberapa triase jika terjadi kesalahan. Kami akan merasa jauh lebih damai jika ada sesuatu untuk mengurus mereka.”

Untuk eksplorasi ruang angkasa, ini berarti robot, seperti rover, tidak memerlukan orang yang memberi tahu mereka apa yang harus dilakukan.

Perangkat kompleks, neuromorfik — atau mirip otak — yang telah dibuat para peneliti ditempatkan di atas chip persegi panjang kecil, dengan lebar sekitar satu inci. (gambar Ksatria UCF)

“Apa yang terjadi sekarang adalah karena perangkat tidak mampu melakukan pembelajaran tanpa pengawasan, ada pengawas,” kata Roy. “Kita harus memberi tahu mereka apa yang harus dilakukan di lingkungan. Tapi setelah bertahun-tahun di luar angkasa, rover akan membutuhkan kekuatan pembelajaran tanpa pengawasan untuk beradaptasi dengan lingkungan yang berubah.”

Perangkat kompleks, neuromorfik — atau mirip otak — yang telah dibuat para peneliti ditempatkan di atas chip persegi panjang kecil, dengan lebar sekitar satu inci.

Meskipun peneliti lain telah bekerja untuk mengembangkan jenis teknologi ini, perangkat yang dikembangkan UCF lebih dapat diandalkan karena rekayasa unik dan bahan berskala nano yang mereka gunakan, kata penulis utama studi tersebut, Adithi Krishnaprasad ’18MS, seorang mahasiswa doktoral di Departemen Listrik UCF. dan Teknik Komputer.

“Kami menumbuhkan materi dengan cara yang berbeda dibandingkan dengan cara laboratorium lain menumbuhkannya,” kata Krishnaprasad.

“Kami tidak menumbuhkannya di substrat lain dan kemudian mentransfernya, melainkan kami menanamnya di chip utama itu sendiri,” katanya.

“Kami membuat dalam platform yang sama, sehingga mengurangi anomali yang dibawa oleh bahan kimia saat transfer digunakan. Jadi, kami benar-benar menghindari itu. Dengan menggunakan teknik yang berbeda ini, kami telah mengubah cara arus bergerak melalui perangkat. Ini memberikan keandalan yang lebih baik dengan mengurangi variabilitas dalam perangkat.”

Kemajuan tim memungkinkan paralelisme dan komputasi dalam memori, mirip dengan otak, yang diperlukan untuk AI dan pembelajaran tanpa pengawasan, kata para peneliti.

Tugas penting menumbuhkan, atau mensintesis, bahan skala nano pada chip dilakukan oleh kelompok peneliti UCF Eric Jung. Jung adalah rekan penulis studi dan asisten profesor di UCF Materials Science & Engineering, NanoScience Technology Center, dan Electrical & Computer Engineering.

Untuk langkah selanjutnya, para peneliti akan bekerja untuk memajukan teknologi lebih jauh, termasuk membangun jaringan dengan perangkat untuk mengaktifkan aplikasi baru, seperti pengenalan gambar.

Chip tersebut dapat muncul dalam teknologi modern dalam 10 tahun ke depan, kata para peneliti.

Roy bergabung dengan UCF pada tahun 2016 dan merupakan bagian dari Pusat Teknologi NanoScience dengan penunjukan bersama di Departemen Ilmu dan Teknik Material, Departemen Teknik Elektro dan Komputer, dan Departemen Fisika.

Penghargaan KARIR Yayasan Sains Nasional baru-baru ini berfokus pada pengembangan perangkat untuk aplikasi kecerdasan buatan.

Roy adalah seorang sarjana postdoctoral di University of California, Berkeley sebelum bergabung dengan UCF. Dia menerima gelar doktor di bidang teknik listrik dari Vanderbilt University.