ШІ навчився створювати потужні чіпи, які люди не можуть зрозуміти: чим це небезпечно

Розробники чипів зазвичай використовують уже відомі конструкції, але нейромережі обходяться без них, роблячи мікросхеми швидшими і продуктивнішими.

Штучний інтелект може проектувати поліпшені електронні чипи, але люди не зрозуміють, як вони працюють. Такий метод і проблеми, пов'язані з ним, учені описали в дослідженні, опублікованому в журналі Nature Communications.

Зазвичай під час розроблення чипів інженери працюють з відомими шаблонами та моделями, що довели свою ефективність. Команда з Прінстонського університету та Індійського інституту технологій "Мадрас" запропонували метод "зворотного проектування", коли моделі штучного інтелекту доручають створення мікросхем з бажаними властивостями.

Вчені зосередилися на проєктуванні бездротових чипів, які надзвичайно важливі для високочастотних додатків, таких як мережі 5G, радіолокаційні системи та передові технології датчиків. Вони забезпечують роботу багатьох технологій від радіолокаційних систем до автономних транспортних засобів, але їх розробка просувається дуже повільно.

Інженери починають із зумовлених шаблонів і вручну покращують їх за допомогою ітеративного моделювання і тестів. У підсумку потрібні висококваліфіковані фахівці, багато часу і сил. ШІ може значно прискорити процес.

Дослідники навчили згорткові нейронні мережі (тип моделі ШІ) розуміти складний взаємозв'язок між геометрією схеми та її електромагнітною поведінкою. Ці моделі можуть передбачити, як працюватиме пропонована конструкція, часто працюючи завдяки конструкції абсолютно нового типу.

У рамках дослідження ШІ доручили спроектувати кілька виробів: від простих однопортових антен до складних багатопортових радіочастотних (RF) структур, таких як фільтри або дільники потужності. Компактні антени, розроблені ним, працюють на двох різних частотах, покращуючи продуктивність багатодіапазонних пристроїв. За лічені хвилини модель синтезувала фільтри з точними характеристиками смуги пропускання, завдання, яке раніше зайняло б дні або тижні.

Конструкції були складними і сильно відрізнялися від тих, що створював людський розум. Проте вони часто пропонували значні поліпшення. Завдяки такому підходу інженери можуть зосередитися на інноваціях, а не на рутинних завданнях. Поки ШІ не може повністю замінити людей, участь дизайнерів все ще необхідна при створенні чипів.

"Люди не можуть їх зрозуміти, але вони можуть працювати краще, — заявив Каушик Сенгупта, провідний дослідник, професор електротехніки та обчислювальної техніки в Прінстоні. — Ми придумуємо складні структури, які виглядають випадковими за формою, а коли вони пов'язані з ланцюгами, то забезпечують раніше недосяжну продуктивність".

Виникає питання: наскільки можна довіряти ШІ, якщо він створює конструкції, роботу яких люди не розуміють і не здатні передбачити? Імовірно, можуть виникнути непередбачувані збої або вразливості, а користувачі навіть не знатимуть про них. Це особливо небезпечно у випадку з медичним обладнанням, транспортними засобами та системами зв'язку. Крім того, у разі поломки буде дуже складно виявити й усунути її.