Malang, Tugumalang.id-Operasi tensor merupakan bentuk matematika tingkat lanjut yang menjadi fondasi berbagai teknologi modern, terutama kecerdasan buatan (AI). Operasi ini jauh melampaui perhitungan sederhana yang biasa dilakukan kebanyakan orang.
Seperti dikutip dari laman nature photonics, Cara mudah menggambarkannya adalah seperti memanipulasi kubus Rubik dalam banyak dimensi sekaligus, dengan memutar, mengiris, atau menyusun ulang lapisan-lapisannya. Jika manusia dan komputer konvensional harus mengerjakan tugas tersebut secara berurutan, cahaya dapat melakukannya secara bersamaan.
Saat ini, operasi tensor memegang peran penting dalam sistem AI yang menangani pemrosesan gambar, pemahaman bahasa, hingga berbagai tugas komputasi lainnya. Seiring meningkatnya volume data, perangkat keras digital konvensional seperti GPU menghadapi beban yang semakin tinggi dalam hal kecepatan, efisiensi energi, dan skalabilitas.
Baca juga: 12 Tonggak Sejarah Kecerdasan Buatan: Dari Alan Turing hingga GPT-5
Peneliti Mendemonstrasikan Komputasi Tensor Single-Shot Berbasis Cahaya
Menghadapi tantangan tersebut, tim internasional yang dipimpin Dr. Yufeng Zhang dari Grup Fotonik, Departemen Elektronika dan Nanorekayasa Universitas Aalto, mengembangkan pendekatan baru yang bersifat fundamental. Metode ini memungkinkan kalkulasi tensor kompleks diselesaikan dalam satu gerakan cahaya melalui sistem optik. Proses yang disebut komputasi tensor sekali tembak ini berjalan pada kecepatan cahaya.
“Metode kami melakukan jenis operasi yang sama dengan GPU masa kini, seperti konvolusi dan lapisan perhatian, tetapi semuanya dijalankan pada kecepatan cahaya,” ujar Dr. Zhang. “Alih-alih menggunakan sirkuit elektronik, kami memanfaatkan sifat fisik cahaya untuk melakukan banyak komputasi secara paralel.”
Pengkodean Informasi ke Cahaya untuk Komputasi Berkecepatan Tinggi
Tim menanamkan informasi digital ke dalam amplitudo dan fase gelombang cahaya, mengubah data numerik menjadi variasi fisik dalam medan optik. Saat gelombang cahaya ini berinteraksi, mereka secara otomatis menjalankan prosedur matematika seperti perkalian matriks dan tensor, yang menjadi dasar pembelajaran mendalam. Dengan memanfaatkan berbagai panjang gelombang cahaya, teknik ini dapat diperluas untuk mendukung operasi tensor tingkat tinggi yang lebih kompleks.
“Bayangkan Anda petugas bea cukai yang harus memeriksa setiap paket lewat beberapa mesin berbeda sebelum disortir,” kata Zhang. “Biasanya, proses dilakukan satu per satu. Dalam komputasi optik kami, semua paket dan semua mesin digabungkan — kami menciptakan ‘kait optik’ yang menghubungkan setiap masukan dengan keluaran yang tepat. Dalam satu operasi, satu lintasan cahaya, seluruh pemeriksaan dan penyortiran terjadi seketika dan paralel.”
Baca juga: Kecerdasan Buatan dalam Kehidupan Sehari-hari, 3 Manfaat dan 5 Tantangan
Pemrosesan Optik Pasif yang Kompatibel Secara Luas
Keunggulan utama metode ini adalah minimnya intervensi yang dibutuhkan. Seluruh operasi berlangsung otomatis seiring cahaya bergerak, tanpa kontrol aktif atau perpindahan elektronik selama perhitungan berlangsung.
“Pendekatan ini dapat diimplementasikan pada hampir semua platform optik,” ujar Profesor Zhipei Sun, pemimpin Grup Fotonik Universitas Aalto. “Ke depan, kami berencana mengintegrasikan kerangka komputasi ini ke dalam chip fotonik untuk memungkinkan prosesor berbasis cahaya menjalankan tugas AI kompleks dengan konsumsi daya sangat rendah.”
Menuju Perangkat Keras AI Berbasis Cahaya
Zhang menambahkan bahwa tujuan jangka panjangnya adalah mengadaptasi teknik ini ke perangkat keras dan platform yang saat ini digunakan perusahaan teknologi besar. Ia memperkirakan metode tersebut dapat mulai terintegrasi dalam 3 hingga 5 tahun ke depan.
“Ini akan menghadirkan generasi baru sistem komputasi optik yang mampu mempercepat tugas AI kompleks di berbagai sektor,” ujarnya.
Baca Juga Berita Tugumalang.id di Google News
Penulis: jatmiko
redaktur: jatmiko
