Вчені MIT навчилися виконувати математичні обчислення за допомогою тепла
- Дослідники MIT розробили кремнієві структури, що використовують тепло для математичних операцій.
- Технологія дозволяє виконувати множення матриць для ШІ без витрат електроенергії.
- Точність теплових обчислень у симуляціях сягнула понад 99%.
- Метод призначений для пасивного зондування та обробки сигналів на чипах.
Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) розробили метод використання надлишкового тепла електроніки для виконання математичних операцій без додаткових витрат електроенергії.
В основі розробки лежать кремнієві структури розміром із порошинку, які не мають транзисторів або рухомих частин. Обчислення здійснюються завдяки природному потоку тепла крізь матеріал. Дослідникам вдалося спрямувати теплові потоки так, щоб виконувати множення матриці на вектор — ключову операцію для багатьох моделей машинного навчання.
У симуляціях, проведених під керівництвом студента Кайо Сілви та вченого Джузеппе Романо, теплові структури продемонстрували точність обчислень понад 99%.
Процес працює за таким принципом: температурні відмінності слугують вхідними даними, а дифузія тепла автоматично формує результат обчислення.
Для створення пристроїв використовувався метод інверсного проєктування. Дослідники задавали необхідну математичну операцію, а програмне забезпечення генерувало складну геометрію кремнію для точного керування теплом. Оскільки тепло рухається лише від гарячих ділянок до холодних, обчислення розділили на позитивні та негативні частини для окремої обробки.
Ця технологія не розглядається як заміна традиційним процесорам через низьку швидкість поширення тепла та здатність виконувати лише фіксовані операції. Проте метод може бути ефективним для пасивного термічного зондування, картографування температури на чипах або обробки сигналів із нульовим енергоспоживанням. за словами розробників, цей підхід дозволяє перетворити тепло з відходів енергії на корисний елемент обчислювального процесу.
