সমস্যা হল এই ক্যাসকেডিং এর জন্য বিশাল সমান্তরাল গণনার প্রয়োজন যা স্ট্যান্ডার্ড কম্পিউটারে করা হলে প্রচুর শক্তি এবং সময় লাগে। বন্দ্যোপাধ্যায়ের দল মনে করে ইলেকট্রনের পরিবর্তে ফোটন ব্যবহার করে সমতুল্য অপারেশন করে এই সমস্যার সমাধান করা যেতে পারে। ফোটোনিক চিপগুলিতে, পোলারাইজেশন, ফেজ, মাত্রা, ফ্রিকোয়েন্সি এবং তরঙ্গভেক্টরের মতো অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিতে তথ্য এনকোড করা যেতে পারে। যদিও এটি অত্যন্ত দ্রুত এবং শক্তি-দক্ষ হবে, এই ধরনের চিপ তৈরি করা সহজ নয়।
সিফোনিং লাইট
বন্দ্যোপাধ্যায় দাবি করেন, “সুবিধাজনকভাবে, ফোটোনিক্স লিনিয়ার ম্যাট্রিক্স অপারেশনে বিশেষভাবে ভালো বলে প্রমাণিত হয়েছে।” বন্দ্যোপাধ্যায়ের অধ্যয়নের সহ-লেখক অধ্যাপক ডার্ক ইংলান্ডের নেতৃত্বে এমআইটি-তে একটি দল একটি ফোটোনিক চিপ প্রদর্শন করেছে যা সম্পূর্ণরূপে আলোর সাথে ম্যাট্রিক্স গুণন করে। 2017 সালে. ক্ষেত্রটি যা নিয়ে লড়াই করেছিল, যদিও তা ছিল ফটোনিক্সে অ-রৈখিক ফাংশনগুলি বাস্তবায়ন করা।
স্বাভাবিক সমাধান, এখনও পর্যন্ত, ফোটোনিক চিপগুলিতে রৈখিক বীজগণিত করে এবং বহিরাগত ইলেকট্রনিক্সে অ-রৈখিক ক্রিয়াকলাপগুলি অফলোড করে সমস্যাটিকে বাইপাস করার উপর নির্ভর করে। এটি, তবে, বিলম্ব বৃদ্ধি করেছে, যেহেতু তথ্যগুলিকে আলো থেকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করতে হয়েছিল, একটি বাহ্যিক প্রসেসরে প্রক্রিয়া করা হয়েছিল এবং আবার আলোতে রূপান্তরিত করতে হয়েছিল। বন্দ্যোপাধ্যায় বলেছেন, “এবং লেটেন্সি কমিয়ে আনাই হল প্রাথমিক কারণ কেন আমরা ফটোনিক্সে নিউরাল নেটওয়ার্ক তৈরি করতে চাই৷
এই সমস্যাটি সমাধান করার জন্য, বন্দ্যোপাধ্যায় এবং তার সহকর্মীরা ডিজাইন এবং তৈরি করেছিলেন যা সম্ভবত বিশ্বের প্রথম চিপ হতে পারে যা ফোটন ব্যবহার করে লিনিয়ার এবং নন-লিনিয়ার উভয় অপারেশন সহ সমগ্র গভীর নিউরাল নেট গণনা করতে পারে। “প্রক্রিয়াটি একটি মডুলেটর সহ একটি বাহ্যিক লেজার দিয়ে শুরু হয় যা একটি অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে চিপে আলোকে ফিড করে৷ এইভাবে আমরা বৈদ্যুতিক ইনপুটগুলিকে আলোতে রূপান্তর করি,” বন্দ্যোপাধ্যায় ব্যাখ্যা করেন।
তারপরে আলোটি ছয়টি চ্যানেলে ছড়িয়ে দেওয়া হয় এবং ছয়টি নিউরনের একটি স্তরে খাওয়ানো হয় যা ম্যাক-জেহন্ডার ইন্টারফেরোমিটার নামক ডিভাইসের অ্যারে ব্যবহার করে লিনিয়ার ম্যাট্রিক্স গুণন সম্পাদন করে। “এগুলি মূলত প্রোগ্রামেবল বিম স্প্লিটার, দুটি অপটিক্যাল ক্ষেত্র গ্রহণ করে এবং দুটি আউটপুট অপটিক্যাল ক্ষেত্র তৈরি করতে সুসংগতভাবে মিশ্রিত করে। ভোল্টেজ প্রয়োগ করে, আপনি এই দুটি ইনপুট কতটা মিশ্রিত তা নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন,” বন্দ্যোপাধ্যায় বলেছেন।