НОВОСТИ / РОССИЯГенеративный искусственный интеллект сегодня впечатляет своими возможностями, но требует колоссальных энергозатрат. Обучение одной модели может "съесть" столько же электричества, сколько несколько домов за год, а создание одного изображения порой сопоставимо с часами работы электрочайника. Учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предложили принципиально новейший подход, который меняет саму основу генерации картинок.
Команда Айдогана Озкана разработала оптический генератор изображений, который использует свет вместо процессоров. Сначала цифровой кодер формирует "шумовую схему" — исходный шаблон, практически не требующий энергии. Затем пространственный модулятор света (SLM) переносит этот узор на лазерный луч. Второй SLM преобразует его уже в полноценное изображение.
Таким образом, всю вычислительную нагрузку берёт на себя световой поток, а не графический процессор.
Новейшая система успешно генерировала изображения бабочек, портреты знаменитостей и картины в стиле Ван Гога. По качеству они оказались сопоставимыми с результатами традиционных моделей вроде Stable Diffusion. Но при этом энергозатраты были минимальными — на порядки ниже, чем у цифровых генераторов.
"Наши оптические генеративные модели могут синтезировать бесчисленное количество изображений практически без вычислительной мощности, предлагая масштабируемую и энергоэффективную альтернативу цифровым моделям искусственного интеллекта", — отметил ведущий автор исследования Шици Чен.
Учёные считают, что технология найдёт применение в виртуальной и дополненной реальности, а также в компактных устройствах — смартфонах, умных очках и носимых гаджетах. Высокая скорость работы, низкое энергопотребление и качество изображений делают её перспективной для будущего "зелёного" ИИ.
Если такие системы получат широкое распространение, это позволит снизить углеродный след, связанный с обучением и использованием нейросетей. Кроме того, генеративные модели станут доступнее, ведь им больше не понадобятся дорогие и энергоёмкие серверы. Это может стать началом новой эры, где ИИ будет не только мощным, но и экологически безопасным.
По подсчётам, обучение модели GPT-3 потребовало более 1,3 ГВт·ч энергии — этого хватило бы для питания тысячи домов в течение года.
Лазерные модуляторы света, применяемые в новой технологии, изначально разрабатывались для телекоммуникаций и оптических сетей.
Световые вычисления могут работать со скоростью, близкой к скорости света, что делает их в десятки раз быстрее традиционных чипов.