АНУ-ын судлаачид дулаан дамжуулалтыг ашиглан матриц векторуудын үржвэрийг (MVM) гүйцэтгэх цоо шинэ “дулааны аналог тооцоолол” (thermal analog computing) хэмээх аргыг боловсрууллаа. Энэхүү технологи нь хиймэл оюун ухаан, дохио боловсруулалт гэх мэт тооцоололд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд үндсэн үйлдлийг цахилгаан эх үүсвэрээр биш, харин дулааны урсгалаар хэрэгжүүлж байгаагаараа онцлог юм.

Судалгааг Массачусетсийн технологийн дээд сургуулийн физикчид хийсэн бөгөөд тэд “метаструктур” гэж нэрлэгдэх тусгай геометртэй бүтэц зохион бүтээж, оролтыг метаструктурын оролтын порт дээр өгсөн температурын вектороор, гаралтыг гаралтын порт дээр цугларсан дулааны чадлын вектороор илэрхийлж, эдгээрийн хоорондын шугаман хамаарлыг дамжуулалтын матриц ашиглан тодорхойлсон. Ингэснээр матриц векторуудын үржвэрийг шууд физик процессоор гүйцэтгэх боломжтой болсон байна.

Судалгаанд ашигласан бүтэц нь топологи оновчлол болон автомат дифференциалчлалд суурилсан алгоритмаар загварчлагдсан бөгөөд 2×2, 3×3 хэмжээтэй матрицууд дээр хийсэн тооцоолол нь 99%-иас дээш нарийвчлал гаргасан байна. Мөн Фурьегийн хувиргалт (FFT), конволюцийн шүүлтүүр зэрэг бодит хэрэглээтэй матрицад суурилсан тооцоололд амжилттай ашигласан.

Судлаачдын онцолж буй гол давуу тал нь энэхүү арга эрчим хүчний хувьд пассив, өөрөөр хэлбэл тооцоолол хийхийн тулд нэмэлт цахилгаан зарцуулалт шаарддаггүй явдал юм. Иймд микрочипийн халалтын бүс, температурын мэдрэгч, дулааны хяналтын систем зэрэг орчинд тооцоолол болон дулааныг нэг дор хийх шинэ боломж нээгдэж байна.

Судалгааны багийн зүгээс цаашид энэхүү аргыг нано хэмжээст болон илүү том матриц дээр хэрэгжүүлэх, мөн дулааны шугаман бус шинжийг ашиглан илүү төвөгтэй тооцоолол хийх чиглэлд хөгжүүлэхээр төлөвлөж байгаагаа мэдэгдсэн байна.

Эх сурвалж:
C. Silva, G. Romano, Thermal Analog Computing: Application to Matrix-vector Multiplication with Inverse-designed Metastructures, Physical Review Applied, 2026.

Мэдээ бэлтгэсэн: Мэдээллийн технологийн салбарын ЭША М. Сарангэрэл