شركة تخطط لبناء سيارة ذاتية القيادة مجهزة برقائق ضوئية لتحسين أدائها وزيادة عمر بطاريتها

شركة لايت ماتر تخطط لبناء سيارة ذاتية القيادة مجهزة برقائق ضوئية
يستخدم المعالج القائم على الضوئيات الضوء بدلاً من الإلكترونات. حقوق الصورة: أنسبلاش.
استمع الى المقالة الآن هذه الخدمة تجريبية
Play Audio Pause Audio

هناك اتجاهان واضحان يتطوران في مجال السيارات؛ الأول هو التخلي عن محركات الاحتراق الداخلي والانتقال إلى السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات، والثاني هو السعي أكثر نحو القيادة الذاتية للسيارة. تصنع شركة «وايمو» وغيرها السيارات ذاتية القيادة، بينما تروج الشركات الصانعة للسيارات، مثل شركة تسلا، لميزات مساعد السائق في سياراتها. 

دمج الاتجاهين معاً

تخطط إحدى الشركات، وتدعى «لايت ماتر»، للاستفادة من هذين الاتجاهين في صناعة السيارات في نفس الوقت، حيث ستقوم ببناء رقائق نموذج أولي لسيارة ذاتية القيادة. تتميز الرقائق الدقيقة التي تقوم بالحوسبة لهذه السيارة التجريبية، والتي تنتجها هذه الشركة، عن رقائق الشركات الأخرى، حيث ستكون قائمة على الضوء، وذلك بخلاف الرقائق التقليدية القائمة على الإلكترونات والترانزستورات.  

حصلت الشركة، بالاشتراك مع جامعة هارفارد وجامعة بوسطن، على 4.8 مليون دولار من منظمة حكومية أميركية تُدعى «آياربا» (IARPA)، ويرمز اسمها للأحرف الأولى من «نشاط مشاريع أبحاث المخابرات المتقدمة». يمكن اعتبار هذه المنظمة نظير وكالة مشاريع البحوث المتطورة الدفاعية «داربا» (DARPA)، التابعة لوزارة الدفاع وتمول الأبحاث العسكرية، ولكن IARPA تابعة للاستخبارات الوطنية. 

على عكس شركات تصنيع السيارات ذاتية القيادة، مثل «زووكس» و«ريفيان»، فإن شركة «لايت ماتر» ليست شركةً لتصنيع السيارات أو شركة نقل مطلقاً، لذلك لا تتوقع أن تشاهد سياراتٍ تحمل علامتها التجارية على الطرقات. إنها شركة لتصنيع الرقائق، والرقائق الضوئية التي تصنعها مخصصة لدعم عمليات الذكاء الاصطناعي الحاسوبية بطريقةٍ فعالة. 

يقول نيكولاس هاريس، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة لايت ماتر: «لا تصنع شركتنا معالجاً متعدد الاستخدامات، بل معالجاً مخصصاً لدعم الذكاء الاصطناعي». في الواقع، يتطلب تشغيل الشبكات العصبونية التي يمكنها أداء مهام الذكاء الاصطناعي، مثل تطبيقات الرؤية الحاسوبية، إجراء عملياتٍ حسابية. ويضيف هاريس: «هناك الكثير من عمليات الضرب والجمع، والكثير من البيانات المتدفقة إلى الرقاقة بسرعات عالية جداً، لذلك نقوم بكل هذه العمليات باستخدام الضوئيات (الفوتونيكس) المدمجة».

لماذا ستستخدم لايت ماتر الشرائح الضوئية في السيارات ذاتية القيادة؟

تعتمد شريحة الضوئيات على الموجات الضوئية، بينما تعتمد رقائق الكمبيوتر التقليدية على الدوائر الكهربائية والترانزستورات. يقول أجاي جوشي، أستاذ مشارك في جامعة بوسطن ومشارك في المشروع أيضاً موضحاً: «يمكن تخيل الاختلاف ببساطة على النحو التالي: يقوم المفهوم الأساسي على التداخل الهدّام والبنّاء للضوء في حالة واحدة، والتحكم في مسار الإلكترونات باستخدام الترانزستورات كمفاتيح في الحالة الأخرى».  

شركة لايت ماتر تخطط لبناء سيارة ذاتية القيادة مجهزة برقائق ضوئية
رقاقة قائمة على الضوء. حقوق الصورة: لايت ماتر.

ما الهدف إذاً من استخدام الرقائق الضوئية في السيارات ذاتية القيادة، حتى لو كان ذلك مجرد تجربة؟ بما أن شركة لايت ماتر تقول إن الرقائق التي تنتجها أسرع من الرقائق التقليدية وأكثر كفاءة منها، فإن الهدف من تجربتها في السيارات الكهربائية الذاتية القيادة هو استغلال الموارد الكهربائية المحدودة فيها بكفاءةٍ أكبر. يقول هاريس في هذا الصدد: «ترتكز رؤيتنا، مع نمو سوق السيارات ذاتية القيادة، على الحفاظ على مدى البطارية من خلال توفير الطاقة الهائلة اللازمة للحوسبة المطلوبة للاستغناء عن عجلة القيادة نهائياً». 

ويضيف: «ستكون رقائقنا الضوئية بمثابة دماغٍ لعربة أطفال». لن تعتمد السيارة التجريبية كلياً على الرقائق الضوئية (سيكون النظام من الناحية الفنية عبارةً عن مزيجٍ من الرقائق الضوئية والرقائق التقليدية)، ولكن الجزء من مركز الحوسبة الذي يتعامل مع الذكاء الاصطناعي سيعتمد بالكامل عليها. ويضيف هاريس أنه من المرجح أن يدير هذا الدماغ «شبكات عصبونية متعددة تعمل بشكل متعاقب» على حد وصفه، لتساعد العربة بذلك على معرفة ما يراه نظامها الإدراكي وما يجب أن تفعله السيارة بعد ذلك. 

تعديلات على دماغ السيارة فقط

لا تنوي الشركة تطوير سيارة من الصفر. يقول هاريس: «سنشتري شيئاً جاهزاً. نحن لا نحاول ابتكار أي شيء جديد يتعلق بالسيارة، إنما سندخل تعديلاتٍ على دماغها فقط». بكلامٍ آخر، يمكن أن تعمل الرقائق الضوئية كوحدة معالجةٍ مركزية (معالج) لعربة ذاتية القيادة أو حتى لعربة تشبه العربات المستخدمة في ملاعب الغولف. الهدف النهائي هو أنه إذا تمكن هذا الدماغ من أداء عمليات الذكاء الاصطناعي الخاصة به بكفاءة، فيمكن للعربة ذاتية القيادة أن تستفيد أكثر من بطارياتها. 

يُجرى هذا البحث ضمن برنامجٍ فرعي من برنامج «IARPA»، ويدعى «ميكرو إي فور إيه آي» (MicroE4AI). تصف الوكالة الحكومية الراعية لهذا البرنامج بعض أهداف المبادرة على النحو التالي: «من الأهداف التي يهدف البرنامج إلى تحقيقها: تطوير أنظمة ملاحة قائمة على الذكاء الاصطناعي للطائرات بدون طيار (UAVs)، والحوسبة الهجينة التناظرية/ الرقمية الضوئية، والتشخيصات المتقدمة واكتشاف العبث في الأجهزة الإلكترونية الدقيقة». شركة لايت ماتر ليست سوى إحدى الفرق المشاركة في البرنامج. هناك شركاتٌ أخرى، مثل جنرال إلكتريك وجامعة بيردو، تلقت تمويلاً أيضاً من برنامج «IARPA».