Специализираните микрочипове, които са в основата на най-съвременните безжични технологии, са чудеса на миниатюризацията и техниката. Проектирането на тези чипове обаче е сложен и скъп процес.

Изследователи от Принстън Инженеринг и Индийския технологичен институт са разработили революционен подход, използващ изкуствен интелект, за да намалят значително времето и разходите за проектиране на чипове. Това нововъведение също така отваря вратата към нови функционалности, които могат да отговорят на нарастващото търсене на по-бърза и по-ефективна безжична работа. В проучване, публикувано в Nature Communications, екипът подробно описва как тяхната система за изкуствен интелект генерира сложни електромагнитни структури и схеми въз основа на конкретни параметри на дизайна. Задачи, които някога са изисквали седмици усилия на експерти, сега могат да бъдат изпълнени само за часове.

Интересно е, че изкуственият интелект често създава неконвенционални дизайни с неочаквани схеми. Според водещия изследовател Каушик Сенгупта тези проекти са не само неинтуитивни за хората, но и постоянно превъзхождат традиционните проекти на чипове, демонстрирайки значителен напредък в производителността.

„Измисляме структури, които са сложни и изглеждат с произволна форма, а когато са свързани с вериги, те създават недостижими досега характеристики. Хората не могат да ги разберат, но те могат да работят по-добре“, казва Сенгупта, професор по електротехника и компютърно инженерство и съдиректор на NextG - програма за индустриално партньорство на Принстън за разработване на комуникации от следващо поколение.

Тези вериги могат да бъдат конструирани така, че да работят по-енергийно ефективно или да работят в огромен честотен диапазон, което понастоящем не е възможно. Освен това методът синтезира сложни по своята същност структури за минути, докато при конвенционалните алгоритми това може да отнеме седмици. В някои случаи новата методология може да създаде структури, които е невъзможно да бъдат синтезирани с настоящите техники.

Новата техника на проектиране не само осигурява ефективност, но и обещава да разкрие нови подходи към предизвикателствата на дизайна, които досега са били извън възможностите на инженерите.

Безжичните чипове са комбинация от стандартни електронни схеми, като тези в компютърните чипове, и електромагнитни структури, включително антени, резонатори, разделители на сигнали, комбинатори и други. Тези комбинации от елементи се обединяват във всеки блок на схемата, внимателно се изработват на ръка и се проектират съвместно, за да работят оптимално. Този метод след това се мащабира за други схеми, подсистеми и системи, което прави процеса на проектиране изключително сложен и отнемащ време, особено за съвременни, високопроизводителни чипове, които стоят зад приложения като безжична комуникация, автономно шофиране, радар и разпознаване на жестове.

„Класическите проекти внимателно сглобяват тези схеми и електромагнитни елементи, парче по парче, така че сигналът да протича по начина, по който искаме да протича в чипа. Като променяме тези структури, ние включваме нови свойства“, казва Сенгупта. „Преди имахме ограничен начин да направим това, но сега възможностите са много по-големи.“

ИИ подхожда към предизвикателството от различна гледна точка. Той разглежда чипа като един артефакт. Това може да доведе до странни, но ефективни решения. Все пак, хората играят решаваща роля в ИИ системата, отчасти защото този ИИ може да прави както погрешни, така и ефективни подредби. Възможно е ИИ да халюцинира елементи, които не работят, поне засега. Това изисква определено ниво на човешки надзор.

„Има клопки, които все още се нуждаят от коригиране от страна на дизайнерите“, казва Сенгупта. „Смисълът не е да се заменят човешките дизайнери с инструменти. Въпросът е да се повиши производителността с нови инструменти. Човешкият ум се използва най-добре за създаване или изобретяване на нови неща, а по-обикновената работа може да се прехвърли на тези инструменти.“

Снимка: Unsplash

Виж още: Следващата Xbox конзола ще има напълно нов контролер