AIM, аналоговата итеративна машина на Microsoft, е изградена от съществуващи компоненти, като микро-LED светлини и сензори, които срещаме в камерите на смартфоните
(снимка: Крис Уелш за Microsoft)
Изследователският отдел на Microsoft представи първия в света аналогов оптичен компютър, готов за практически приложения. В сътрудничество с Barclays Bank компанията демонстрира използването на необичайния компютър в ежедневието.
Един от компютърните възли работи с непрекъснати (аналогови) данни под формата на светлинни лъчи и това всъщност е уникално на пазара, дори по-добро решение от квантовите компютри, казват от Microsoft.
Аналоговият оптичен компютър, представен от компанията, е предназначен за решаване на оптимизационни задачи и не може да се счита за универсална изчислителна платформа. Въпреки това, неговата архитектура и алгоритми могат да се използват и в други области, където са необходими обработка на големи потоци от данни и много векторно-матрични умножения или събирания.
Оптичният блок или аналоговото ядро на системата изпълнява само такива операции, но го правят светкавично бързо и без междинно преобразуване на данните в двоична система.
Принцип на работа на аналоговата оптична система на Microsoft
(източник: Microsoft)
Класически пример за проблем с комбинаторната оптимизация, който AIM (Analog Iterative Machine) на Microsoft решава, е така нареченият „проблем на пътуващия търговец”. За да се реши тази задача, е необходимо да се намери най-печелившият маршрут, който минава през посочените градове поне веднъж и след това се връща в първоначалния град.
Квантовите платформи и алгоритми, базирани на квантовото отгряване, също са добри при решаването на подобни проблеми, но платформата на Microsoft обещава да го направи по-лесно и в мащаба на малък компютърен шкаф без целия ужас на интерфейса, който заобикаля типичната квантова платформа.
Идеята на Microsoft е следната. Има източник на данни – дори обикновен компютър или много компютри. Данните се преобразуват в лъчи светлина, чийто интензитет ще зависи от източника на информация. Светлината от многото източници с най-висок паралелизъм се насочва към матрицата, всяка клетка от която модулира лъчите в съответствие с избрания алгоритъм. В този процес се получава аналогова трансформация на светлината, която е еквивалентна на векторно-матрични операции (умножение или събиране) в двоичната система.
Резултатът – светлина с определен интензитет или цвят – се отчита от сензора за изображения във всеки „прозорец” на матрицата и лесно се преобразува в число за по-нататъшна обработка или извеждане на резултата.
Аналоговият оптичен компютър на Microsoft се побира в стандартен сървърен шкаф
(снимка: Microsoft)
Използвайки примера на сътрудничеството с Barclays, екипът на Microsoft показа, че нейната система успешно решава проблеми с оптимизацията при обработка на банкови транзакции, което прави AIM машината привлекателно решение за финансовите пазари.
Оптичните чипове са част от система с мащаба на сантиметри, а цялата платформа се побира в стандартна сървърна стойка, така че може да бъде инсталирана във всяка институция.