Quantum-Inspired Tensor Networks: adimen artifizialaren etorkizun jasangarria

#Pure tech

2025.03.27 Irakurketa denbora: 7 minuto

Guillermo Valverde Garcia

Ilustrazioa: Hopper Ink

Posible al da adimen artifizialean iraultza bat egitea inspirazio kuantikoa kontuan harturik? Adimen artifizialaren goraldiak aurrerapen ikusgarriak ekarri dizkigu, baina baita erronka esanguratsuak ere, batez ere, jasangarritasunari dagokionez. Testuinguru horretan, sare tentsorialak, mundu kuantikoan jaiotako tresna horiek, erabakigarriak izan daitezke. Eta AAren erronka konplexuenen irtenbidea baliabide gehiago erabiltzea ez balitz, teknika berritzaile eta jasangarriak baizik?

Adimen artifiziala gure artean geratzeko asmoz heldu da, eta ChatGPT horren adibide argia da. Unibertsitateko lan bat egitea nahi baduzu, egingo dizu. Olentzeroren gutunarekin laguntza behar baduzu, hori ere egingo dizu. Autoa garbitzea nahi baduzu… Bueno, hori oraindik ezin dezake egin, baina eman diezaiogun denbora pixka bat. AAk, eta, bereziki AA sortzaileak, edozer egiteko gauza dira. Hasieran modelo sinple samarrak ziren horiek, azkenean, milaka kontu ebazteko gai dira. Baliabide konputazionalak ugarituz eta entrenamendu zail baten ondorioz, modelo horiek gero eta hobeagoak dira egunetik egunera. Baina, zein puntura arte da hori ona? Egiatan, beharrezkoa al da zure urtebetetzea ospatzeko San Mames alokatzea?

AAren munduan aurrerapenak ikaragarriak izan dira. Google, Microsoft, OpenAI eta halako enpresak lidergoa lortzeko lehian ari dira, modelo konplexuagoak garatuz eta gero eta ordenagailu ahaltsuagoak erabiliz beren zereginak bizkortzeko. Hala ere, aurrerapen horrek kostu energetiko altua du, ura, elektrizitatea eta bestelako baliabideak erabiltzen baititu, eta horrek jasangarritasunaren inguruko kezka sortzen du. Muga argi horren aurrean, galdera garrantzitsu bat dator burura: eta baliabide gehiago bilatu beharrean, arazoei aurre egiteko modu berriak arakatzen baditugu?

ADIMEN ARTIFIZIALAREN BIDEGURUTZEA: AURRERAPEN ETA KOSTU EZKUTUAK

AAren gaur egungo erronken aurrean, hala nola ereduen konplexutasuna eta haien energia-kostua, baliteke garaia izatea beste eremu batzuetara begiratzeko, ideien bila. Afaria egitera txoko batera joatea bezalakoa da: baliteke aditua izatea bakailaoa prestatzen, baina beste batzuek diotena adituz gero, baliteke marmitakoa hobetzeko trikimailuren bat ikastea. Materia kondentsatuaren fisikan, adibidez, zientzialariek denbora daramate antzeko arazoekin borrokan, sistema kuantikoak sinplifikatzen saiatzean.

Hori hobeto ulertzeko, imajinatu partikulek mundu kuantikoan elkarri nola eragiten dioten simulatzen saiatzen ari zarela. Dena ondo doala dirudi beste partikula bat gehitzen duzun arte, izan ere, kalkuluak egiteko behar den esfortzua bikoiztu egiten da. Festa bat antolatzen saiatzea bezalakoa da: gonbidatutako pertsona bakoitzak, dibertsioa handitzeaz gain kaosa eta eskatu behar duzun pizza-kopurua ere handitzen ditu. Mundu kuantikoan, hori gertatzen da partikulak oso modu korapilatsuan konektaturik daudelako (gainezarpen-printzipioari eta korapilatze kuantikoari esker, besteak beste) ezen dena maneiaezin bihurtzen baita, oporretatik itzultzean zure zereginen zerrenda baino azkarrago.

Hala ere, komunitate zientifikoak oso trikimailu ona deskubritu zuen. Baliabideen igoera ez-kontrolatu hori partikulak bereziki korapilaturik daudelako gertatzen da, izan ere, sistema konplexuegi bihurtzen da era klasikoan ebazteko. Korapilatzea “lokalagoa” bada, ordea, hau da, partikula bakoitza albokoek egiten dutenaz soilik arduratzen bada, orduan posible da tresna matematiko bereziak erabiltzea eta sistema sinpleago egitea, zure ordenagailua leher ez dadin. Lehen aipatu dugun festan, gonbidatuak, ozen hitz egin beharrean, “ezkutuko telefono” kuantikoan jolastuko balira bezala da. Onena da naturako sistema askok horrela funtzionatzen dutela, eta, ondorioz, ikuspegi hori oso erabilgarria dela.

SARE TENTSORIALAK: INSPIRAZIO KUANTIKOA ZAILA DEN HORI SINPLEAGO EGITEKO

Tresna horiek tensor network (edo tentsore-sareak) izenez ezagutzen dira. Funtsean, sistema kuantiko konplexu horiek maneiatzen errazagoa den zerbaitetan deskonposatzeko lasterbide adimendun baten modukoak dira. Azken hamarkadetan, tensor network direlakoak funtsezkoak izan dira materia kondentsatuaren fisikan eta kimika kuantikoan aurrera egiteko.

Eta zer lotura dute batak bestearekin? Bada, dirudiena baino handiagoa. Tentsore-sareen teknikak gai dira sistema kuantikoak deskonposatzeko, partikula bat sistemaren gainerako zatiekin gurutzatuta dagoela atzemanez. Kontzeptu horrek azkar aurkitu du paralelismo bat adimen artifizialeko ereduetan, non nodoen arteko korrelazioak ere badauden.

Horri esker, tensor network-ek eredu oso konplexuak sinplifika ditzakete, zati maneiagarriagoetan zatituz edo sistema konplexuak adierazteko eredu sinpleak konbinatuz. Antzeko adibide bat DNAren analisia da: pertsona batek milaka ezaugarri paregabe baditu ere —hala nola ile-kolorea, begiak eta altuera—, haren DNAk sekuentzia trinkoan kondentsatzen du informazio hori guztia. Horrek pertsonaren kopia nahiko zehatza berregitea ere ahalbidetu dezake, Dolly ardiarekin gertatu zen bezala. Era berean, sare tentsorialek egitura konplexuak argitzen dituzte, eta irudikapen ulergarriago eta eraginkorrago bihurtzen dituzte.

ETORKIZUN JASANGARRI BAT: BERRIKUNTZA ETA EFIZIENTZIA AA-REN GARAPENEAN

Teknika horiek, “inspirazio kuantikoa” deitutakoak, sistema kuantiko konplexuak ulertzeko sortu ziren berez, baina gaur egun alternatiba zirraragarriak dira adimen artifizialeko modeloak sortzeko. Albo-pentsamenduaren antzera funtzionatzen dute: ohiko bideari jarraitu beharrean, sormenez betetako eta ezohiko konponbideak aurkitzen dituzte, ohiko metodoekin oharkabe pasa daitezkeenak.

AAren garapenak gero eta baliabide gehiago kontsumitzen dituen mundu honetan, estrategia horiek aukera efiziente eta jasangarriagoak eskaintzen dituzte. Arazo bati angelu desberdin batetik begiratzea bezala da, prozesua askoz azkarragoa eta merkeagoa egiten duten lasterbide adimendunak aurkituz.

Planetaren baliabideak mugatuak dira, beraz, eredu eraginkorragoak eta jasangarriagoak sortzeko estrategia ez da aukera bat bakarrik, erantzukizun bat ere bada. Inspirazio kuantikoko teknikak, hala nola tensor network-ak, aukera bat dira adimen artifiziala ahaltsuagoa eta ingurunearekiko errespetutsuagoa izan dadin. Hori bereziki garrantzitsua da hizkuntza-eredu handien (LLM) energia-eskaera gero eta handiagoa delako. Horren ondorioz, zenbait enpresa teknologikok zentral elektrikoak erostea eta berrirekitzea edo berriak sortzea pentsatu dute, eredu horiek entrenatzeko behar den energia bermatzeko. Baliabideen erabilera optimizatuko duten ikuspegi berritzaileei esker, arazo konplexuak konpontzeaz gain, aurrerapen teknologikoa eta etorkizuneko belaunaldientzako planetaren kontserbazioa bateragarriak izango direla bermatuko da.

Etiketak

  • #tech
  • #quantum
  • #innovación
  • #ciencia
  • #física
  • #sostenibilidad

Gehiago kuxkuxeatu nahi izanez gero…

Lerratu gehiago erakusteko