Ni najveći stručnjaci ne mogu razumjeti čipove koje dizajnira umjetna inteligencija

Inženjeri su pokazali da umjetna inteligencija može dizajnirati složene bežične čipove u roku od nekoliko sati - zadatak koji bi ljudima oduzeo tjedne.

Ne samo da su AI dizajnirani čipovi bili učinkovitiji, već je umjetna inteligencija primijenila radikalno drugačiji pristup - onaj koji bi ljudski inženjer vrlo vjerojatno teško osmislio. Stručnjaci su svoja otkrića objavili u studiji koja je 30. prosinca 2024. godine izašla u Nature Communications.

Istraživanje se usredotočilo na bežične čipove koji rade u milimetarskom valu (mm-Wave), a koji predstavljaju jedan od najvećih izazova za proizvođače zbog složenosti i potrebe za minijaturizacijom. Ovi čipovi koriste se u 5G modemima, uobičajenima u pametnim telefonima.

Trenutno se proizvodnja čipova oslanja na kombinaciju stručnosti, prilagođenih dizajna sklopova i već uspostavljenih predložaka. Svaki novi dizajn prolazi kroz dugotrajan proces optimizacije temeljen na metodi pokušaja i pogrešaka jer je složenost čipova takva da ih inženjeri često ne mogu u potpunosti razumjeti. To dovodi do opreznog, postupnog pristupa koji se oslanja na prethodno dokazane metode.

No, istraživači s Princeton Engineeringa i Indijskog instituta za tehnologiju pretpostavili su da bi AI modeli temeljeni na dubokom učenju mogli koristiti metodu inverznog dizajna - onu koja definira željeni izlaz i prepušta algoritmu da odredi ulazne parametre.

AI također promatra svaki čip kao jedinstvenu cjelinu, umjesto kao skup postojećih elemenata koje treba kombinirati. To znači da se ustaljeni predlošci dizajna čipova, oni koje nitko zapravo ne razumije, ali koji možda skrivaju neučinkovitosti, odbacuju.

U ovom eksperimentu, AI dizajnirane strukture izgledale su nasumično oblikovane, rekao je glavni autor studije Kaushik Sengupta, profesor elektrotehnike i računalnog inženjerstva na Princetonu te dodao da ih ljudi zapravo ne mogu razumjeti. I kada je Senguptin tim proizveo ove čipove, otkrio je da AI kreacije postižu performanse koje nadmašuju postojeće dizajne.

Iako rezultati sugeriraju da bi dizajn tako složenih čipova mogao biti prepušten umjetnoj inteligenciji, Sengupta je naglasio da još uvijek postoje izazovi "koji zahtijevaju intervenciju ljudskih dizajnera". Konkretno, mnogi dizajni koje je AI proizvela nisu funkcionirali – što je ekvivalent "halucinacijama" koje se javljaju kod suvremenih generativnih AI alata.

"Cilj nije zamijeniti ljudske dizajnere alatima. Cilj je povećati produktivnost novim alatima", rekao je Sengupta.

Brzina kojom se mogu razvijati iterativni dizajni otvara nove mogućnosti. Neki čipovi mogu biti optimizirani za energetsku učinkovitost, drugi za maksimalne performanse ili proširenje frekvencijskog raspona.

U konačnici, Sengupta ističe da, ako bi se ova metoda mogla primijeniti i na druge dijelove dizajna elektroničkih sklopova, mogla bi revolucionirati način na koji dizajniramo elektroniku u budućnosti.