Microsofts analoger Licht-Computer zeigt sein enormes Potenzial

Microsoft-Forscher arbeiten bereits seit einiger Zeit an einer analogen optischen Rechenmaschine (AOC) und konnten auch schon Erfolge vorweisen. Nun zeigt sich, dass ein solches System bei einem Trend-Thema klassischer Elektronik überlegen ist.

Stark bei Optimierungsproblemen

Das AOC-Projekt bei Microsoft Research, das vor vier Jahren begann, zielt darauf ab, komplexe Probleme mit Licht statt mit elektrischen Strömen zu lösen - und dabei herkömmliche Computer in Geschwindigkeit und Energieeffizienz deutlich zu übertreffen. Von Anfang an setzten die Wissenschaftler dabei auf handelsübliche Bauteile: Mikro-LEDs, optische Linsen und Kamerasensoren aus Smartphones.

Damit soll die Technologie nicht nur erschwinglich, sondern auch leichter in großen Stückzahlen produzierbar werden. Nach Angaben der Forscher könnte die AOC bei bestimmten Rechenaufgaben bis zu 100-mal schneller und gleichzeitig 100-mal energiesparender arbeiten als klassische Systeme.


Der große Unterschied zu Digitalcomputern: Während herkömmliche Rechner Informationen in Nullen und Einsen verarbeiten, bildet der analoge Licht-Computer mathematische Prozesse physikalisch ab. Dadurch lassen sich unter anderem Optimierungsprobleme sehr sparsam lösen, die digitale Systeme oft nur mit erheblichem Zeit- und Energieaufwand bewältigen, wie aus einem Paper hervorgeht, das von den Entwicklern im renommierten Journal Nature veröffentlicht wurde.

KI ohne viel Energie

Optimierungsprobleme spielen in vielen Bereichen eine Schlüsselrolle - etwa bei der Planung von Lieferketten, in der Finanzwelt oder im Gesundheitswesen. In einem Praxistest gelang es dem Team, mit dem AOC eine komplexe Banktransaktion zu berechnen sowie Magnetresonanzbilder schneller zu rekonstruieren. Laut der in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studie könnte die Technologie die Dauer von MRT-Scans theoretisch von 30 Minuten auf fünf Minuten reduzieren.

Besonders vielversprechend ist auch der Einsatz im KI-Bereich. Große Sprachmodelle wie ChatGPT erfordern derzeit eine enorme Rechenleistung, die bislang auf energiehungrigen Grafikkarten läuft. Mit der AOC ließen sich ähnliche Aufgaben mit einem Bruchteil des Energieverbrauchs erledigen, sind sich die Microsoft-Forscher angesichts ihrer Praxiserkenntnisse sicher.


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