12 جنوری 2024
(نانوورک اسپاٹ لائٹ) چونکہ ہمارے ڈیجیٹل آلات تیزی سے پیچیدہ کمپیوٹیشنز کو سنبھالتے ہیں، سائنسدانوں نے نئے کمپیوٹنگ پیراڈائمز سے متاثر ہونے کے لیے طبیعیات کی طرف دیکھا ہے۔ روایتی پروسیسرز کی طرح سلیکون میں برقی سگنلوں کو شٹل کرنے کے بجائے، ایک دلچسپ نقطہ نظر خلا میں پھیلنے والی برقی مقناطیسی یا صوتی لہروں میں معلومات کو انکوڈ کرتا ہے۔ یہ لہر پر مبنی کمپیوٹر ناقابل یقین رفتار سے مسائل حل کر سکتے ہیں - نظریاتی طور پر روشنی کی رفتار تک۔ اس طرح کی انتہائی رفتار کا نتیجہ ہے کیونکہ ڈیٹا پروسیسنگ دانستہ مداخلت کے نمونوں کے ذریعہ لہر میڈیم کے اندر اندرونی طور پر ہوتا ہے۔ ڈیجیٹل سرکٹس کی طرح کارکردگی کو نیچے لانے والے کوئی جھرن والے منطقی دروازے نہیں ہیں۔ ویوفارمز میں طول و عرض اور فیز ڈیٹا دونوں ہوتے ہیں، سادہ آن آف بائنری ہندسوں کے مقابلے میں معلوماتی صلاحیت کو بہتر بناتے ہیں۔ اور بار بار ینالاگ سے ڈیجیٹل تبادلوں کی ضرورت کے بغیر، لہر والے کمپیوٹر روایتی کمپیوٹنگ فن تعمیر کے ارتقاء کو کم کرنے والی ایک بڑی رکاوٹ سے بچتے ہیں۔ ماہرین نے برسوں سے عملی لہر پر مبنی نظام بنانے کی کوشش کی ہے، لیکن پیچیدگی، تخصیص پذیری اور مینوفیکچریبلٹی کے ارد گرد موروثی چیلنجوں نے ترقی کو روک دیا ہے۔ عملی لہر پر مبنی کمپیوٹرز کو سمجھنا بہت مشکل ثابت ہوا ہے۔ پہلے کے تصورات میں پیچیدہ اصلاحی الگورتھم کا مطالبہ کیا گیا تھا جو ناقابل تیاری ڈیزائن حاصل کرتے تھے۔ قابل ترتیب سرکٹ صفوں پر مبنی متبادل طریقوں کے لیے فیز شفٹرز اور ایمپلیفائرز کی ناقابل عمل تعداد کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ تمام سیٹ اپ ایپلیکیشن کے لیے مخصوص تھے، جن میں وسیع مسئلے کو حل کرنے کے لیے لچک کی کمی تھی۔ اب چین کی ساؤتھ ایسٹ یونیورسٹی کے سائنسدانوں نے اس کا استعمال کرتے ہوئے ایک اہم کامیابی حاصل کی ہے۔ میٹاسرفیسز – a key photonic technology promising revolutionary control over electromagnetic waves. Their pioneering metasurface computer effectively performs rapid analog matrix calculations that would cripple much faster digital supercomputers.
میٹا سرفیس پر مبنی CME سولور کا اسکیمیٹک ڈایاگرام، جو کہ 2N-پورٹ ٹرانسمیشن نیٹ ورک اور N ایک جیسے 4-پورٹ کپلر پر مشتمل ہے۔ (وائلی-وی سی ایچ ورلاگ کی اجازت سے دوبارہ پرنٹ کیا گیا) (بڑا کرنے کے لیے تصویر پر کلک کریں) ٹیم اپنے نتائج کی اطلاع جدید فنکشنل مواد۔ (“Complex Matrix Equation Solver Based on Computational Metasurface”).
میٹرکس کی مساواتیں سائنس اور انجینئرنگ میں نمایاں طور پر نمایاں ہیں، مشین لرننگ آپٹیمائزرز سے لے کر ساختی میکانکس سمولیشنز تک ہر چیز کی ماڈلنگ کرتی ہے۔ ان کو ڈیجیٹل طور پر حل کرنے کے لیے کافی کمپیوٹنگ طاقت کی ضرورت ہوتی ہے، جو اینالاگ لہر پر مبنی فن تعمیر میں شدید دلچسپی کو تحریک دیتی ہے۔
نئے میٹا سرفیس سولور کی جڑ اس کی کمپیوٹیشنل برقی مقناطیسی سطح میں ہے، جس میں 1,176 نازک انداز میں بنائے گئے عناصر کا ایک گرڈ شامل ہے جو واقعہ کی لہروں کے طول و عرض اور مرحلے کو تبدیل کرتا ہے۔ یہ دوبارہ پروگرام کرنے والا نینو فوٹوونک میڈیم فعال طور پر ان پٹ سگنلز کو مطلوبہ آؤٹ پٹ ڈیٹا میں تبدیل کرتا ہے، جسمانی طور پر میٹا سرفیس کے اندر ریاضی کو سرایت کرتا ہے۔
حل کرنے والے کو چلانے کے لیے، پیچیدہ میٹرکس مساوات دو اجزاء میں تبدیل ہو جاتی ہیں - ایک عدد میٹرکس اور ایک مستقل ویکٹر۔ یہ ڈیٹا دو ان پٹ پورٹس میں داخل ہونے والی برقی مقناطیسی لہروں کو متاثر کرتا ہے۔ جیسے جیسے سگنلز میٹا سرفیس کے علاقے میں پھیلتے ہیں، وہ بکھرے ہوئے عکاسی کے ذریعے پیچیدہ مداخلت کے حساب سے گزرتے ہیں۔ حتمی نتیجہ آؤٹ پٹ پورٹس پر ابھرتا ہے، باہر جانے والی لہروں پر انکوڈ کیا جاتا ہے۔
قابل ذکر بات یہ ہے کہ یہ سارا عمل تقریباً فوری طور پر ختم ہو جاتا ہے کیونکہ لہریں سیٹ اپ کو روشنی کی رفتار کے قریب منتقل کرتی ہیں۔ ڈیجیٹل پروسیسرز کی طرح کوئی منظم منطقی دروازے میں تاخیر نہیں ہے۔ میٹا سرفیس کمپیوٹر بھی سلیکون کے مساوی سے کہیں کم بجلی استعمال کرتا ہے، جس سے آپریٹنگ اخراجات میں تیزی سے کمی واقع ہوتی ہے۔
اہم طور پر، آپریشنل اصول صرف میٹا سرفیس ڈیزائن اور ان پٹ سگنلز کو مختلف کرکے صوابدیدی پیچیدہ میٹرکس مساوات کو حل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس طرح ایک ہی ہارڈویئر پلیٹ فارم متنوع مسائل کے لیے ڈھال لیتا ہے بغیر کسی بنیادی فن تعمیر میں تبدیلیوں کے۔ یہ پروگرام قابلیت نمایاں استعداد فراہم کرتا ہے جس میں پچھلے ویو کمپیوٹرز میں کمی ہوتی ہے جو بنیادی ریاضی کے آپریشنز کے لیے بھی بیسپوک ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے۔
چونکہ انفرادی میٹا سرفیس عناصر کو ٹیوننگ کرنا اب تک مشکل ثابت ہوا ہے، موجودہ پروٹو ٹائپ فکسڈ مساوات کے لیے ایک ناقابل دوبارہ ترتیب دینے والے حل کو ظاہر کرتا ہے۔ تاہم، متحرک میٹا سرفیس ٹیکنالوجی میں تیزی سے پیشرفت مکمل طور پر سافٹ ویئر سے متعین میٹا سرفیس کمپیوٹرز کی طرف اشارہ کرتی ہے جنہیں محققین آن ڈیمانڈ کو دوبارہ تشکیل دیتے ہیں۔ کاغذ یہ بھی نوٹ کرتا ہے کہ اعلی تعدد پر کام کرنے سے مجموعی سائز کم ہو جائے گا جس سے بڑے میٹرکس کیلکولیشنز کو حل کرنے کے لیے بڑے میٹا سرفیسز کو قابل بنایا جائے گا۔
مزید برآں، میٹا سرفیسز کی توسیع پذیر پلانر جیومیٹری آرکیٹیکچر کو وسعت دینے کو ویو کمپیوٹنگ کے لیے کوشش کی گئی 3D میٹی میٹریل ڈھانچے کے مقابلے میں زیادہ قابل عمل بناتی ہے۔ اگر مضبوطی سے تیار کیا جائے تو، اس طرح کے تیزی سے دوبارہ ترتیب دینے کے قابل میٹا سرفیس میٹرکس حل کرنے والے شعبوں کو نمایاں طور پر تبدیل کر سکتے ہیں جنہیں موسم کی پیشن گوئی سے لے کر اصلاح کی تحقیق تک بھاری عددی تجزیہ کی ضرورت ہے۔
اہم میٹا سرفیس حل کرنے والا ریئل ٹائم ویو کمپیوٹنگ اور عملی پروگرام ایبلٹی کے درمیان ایک طویل انتظار کا پل قائم کرتا ہے۔ جبکہ ابتدائی پروٹو ٹائپ 5 x 5 کے محدود میٹرکس سائز کو ہینڈل کرتا ہے، مزید عناصر اعلیٰ جہتوں کو گن سکتے ہیں۔ درحقیقت، میٹا سرفیسز کی توسیع پذیر پلانر جیومیٹری بڑے مسئلے کو حل کرنے کو پہلے کی کوشش کی گئی بڑی 3D میٹی میٹریل ڈھانچے کے مقابلے میں زیادہ سیدھی طرح سے قابل عمل بناتی ہے۔
محققین نے متعدد ٹیسٹ میٹرکس مساوات کو درست طریقے سے حل کرتے ہوئے، نقالی اور پیمائش کے ذریعے اپنے ڈیزائن کی جامع طور پر توثیق کی۔ چار سمولیشن ٹیسٹ کیسز میں، میٹا کمپیوٹر نے 21 فیصد کی اوسط کے ساتھ معقول حد تک کم خرابی کی شرح کے ساتھ حل نکالے۔ The experiments on a fabricated prototype further verified the architecture’s feasibility for a 3×3 matrix, successfully computing solutions to eight distinct matrix problems. Quantitatively, these measured solutions showed below 25% error on average – on par with initial benchmarks of competing electronic analog computing schemes. غالب غلطیاں نینو فابریکیشن میں رواداری اور آؤٹ پٹ ڈیٹا کو درست طریقے سے پڑھنے میں چیلنجوں سے پیدا ہوئیں۔
دونوں عوامل کو جدید ترین مائیکرو نینو فابریکیشن سہولیات اور اعلیٰ صحت سے متعلق میٹرولوجی آلات کا فائدہ اٹھا کر کافی حد تک بہتری لانی چاہیے۔ مزید تطہیر کے ساتھ، میٹا سرفیس کمپیوٹرز انتہائی رفتار کی ضرورت والے خصوصی کاموں کے لیے ڈیجیٹل تکنیکوں کو پیچھے چھوڑ سکتے ہیں۔
مزید تطہیر کے ساتھ، میٹا سرفیس کمپیوٹرز خصوصی کاموں کے لیے ڈیجیٹل پروسیسرز کو پیچھے چھوڑ سکتے ہیں جن میں ریڈار امیجنگ، سائنسی ماڈلنگ، اور ڈیٹا اینالیٹکس جیسے انتہائی رفتار کی ضرورت ہوتی ہے۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ ان کی اعلیٰ کارکردگی کم طاقت والے ایج کمپیوٹنگ ایپلی کیشنز کے لیے بھی موزوں ہو سکتی ہے۔ پیش رفت کا کام پیچیدگی، حسب ضرورت، اور جسمانی ادراک میں پچھلی شو اسٹاپپر رکاوٹوں سے نمٹ کر میٹا سرفیس کمپیوٹنگ کے لیے اہم بنیادیں رکھتا ہے۔
By
مائیکل
برجر
- مائیکل رائل سوسائٹی آف کیمسٹری کی تین کتابوں کے مصنف ہیں:
نینو سوسائٹی: ٹیکنالوجی کی حدود کو آگے بڑھانا,
نینو ٹیکنالوجی: مستقبل چھوٹا ہے۔، اور
نینو انجینئرنگ: ٹیکنالوجی کو پوشیدہ بنانے کی مہارت اور اوزار
کاپی رائٹ ©
Nanowerk LLC
اسپاٹ لائٹ مہمان مصنف بنیں! ہمارے بڑے اور بڑھتے ہوئے گروپ میں شامل ہوں۔ مہمان شراکت دار. کیا آپ نے ابھی ایک سائنسی مقالہ شائع کیا ہے یا نینو ٹیکنالوجی کمیونٹی کے ساتھ اشتراک کرنے کے لیے دیگر دلچسپ پیش رفتیں ہیں؟ nanowerk.com پر شائع کرنے کا طریقہ یہاں ہے۔.
- SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
- پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- ماخذ: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=64403.php
- : ہے
- : ہے
- $UP
- 1
- 10
- 12
- 31
- 32
- 3d
- 7
- 8
- 9
- a
- درست طریقے سے
- حاصل کیا
- دونک
- کے پار
- فعال طور پر
- موافقت کرتا ہے
- اس کے علاوہ
- یلگوردمز
- تمام
- کی اجازت دیتا ہے
- تقریبا
- بھی
- an
- تجزیہ
- تجزیاتی
- اور
- ایپلی کیشنز
- نقطہ نظر
- نقطہ نظر
- فن تعمیر
- کیا
- ارد گرد
- AS
- At
- کوشش کی
- مصنف
- اوسط
- نگرانی
- سے اجتناب
- کی بنیاد پر
- بنیادی
- کیونکہ
- نیچے
- معیارات
- برجر
- bespoke
- کے درمیان
- بڑا
- خالی
- کتب
- دونوں
- رکاوٹیں
- حدود
- پیش رفت
- پل
- وسیع
- تعمیر
- لیکن
- by
- کر سکتے ہیں
- اہلیت
- مقدمات
- سینٹر
- چیلنجوں
- تبدیلیاں
- کیمسٹری
- چین
- کلک کریں
- سی ایم ای
- کمیونٹی
- مقابلے میں
- مقابلہ کرنا
- پیچیدہ
- پیچیدگی
- اجزاء
- پر مشتمل
- پر مشتمل ہے
- کمپیوٹیشنل
- گنتی
- کمپیوٹر
- کمپیوٹر
- کمپیوٹنگ
- کمپیوٹنگ طاقت
- تصورات
- مسلسل
- پر مشتمل ہے
- کنٹرول
- روایتی
- تبادلوں
- تبدیل
- اخراجات
- سکتا ہے
- اپاہج
- اہم
- جڑ
- موجودہ
- اعداد و شمار
- ڈیٹا تجزیات
- ڈیٹا پروسیسنگ
- تاریخ
- تاخیر
- مطالبہ
- مطالبات
- ثبوت
- ڈیزائن
- ڈیزائن
- مطلوبہ
- ترقی یافتہ
- رفت
- کے الات
- مشکل
- ڈیجیٹل
- ڈیجیٹل
- ہندسے
- طول و عرض
- مختلف
- متنوع
- غالب
- نیچے
- متحرک
- ایج
- کنارے کمپیوٹنگ
- مؤثر طریقے
- استعداد کار
- آٹھ
- الیکٹرانک
- عناصر
- سرایت کرنا
- ابھرتا ہے
- کو فعال کرنا
- انکوڈنگ
- انجنیئرنگ
- وسعت
- بہت زیادہ
- افزودہ
- اندر
- پوری
- مساوات
- کا سامان
- مساوی
- خرابی
- نقائص
- قائم ہے
- بھی
- سب کچھ
- ارتقاء
- دلچسپ
- توسیع
- تجربات
- ماہرین
- انتہائی
- سہولیات
- حقیقت یہ ہے
- عوامل
- دور
- تیز تر
- فزیبلٹی
- نمایاں کریں
- فائنل
- نتائج
- مقرر
- لچک
- لچکدار
- کے لئے
- بنیادیں
- چار
- سے
- مکمل طور پر
- فنکشنل
- بنیادی
- مزید
- مستقبل
- دروازے
- گیٹس
- ستادوستی
- حاصل
- GIF
- گرانٹ
- گرڈ
- گروپ
- بڑھتے ہوئے
- مہمان
- ہینڈل
- ہینڈل
- ہوتا ہے
- ہارڈ ویئر
- ہے
- بھاری
- ہائی
- اعلی
- کس طرح
- کیسے
- تاہم
- HTTPS
- ایک جیسے
- if
- تصویر
- امیجنگ
- کو بہتر بنانے کے
- in
- واقعہ
- دن بدن
- ناقابل اعتماد
- انفرادی
- معلومات
- ذاتی، پیدائشی
- ابتدائی
- ان پٹ
- کے اندر
- پریرتا
- فوری طور پر
- دلچسپی
- مداخلت
- میں
- پیچیدہ
- دلچسپی
- اندرونی طور پر
- میں
- خود
- میں شامل
- فوٹو
- صرف
- کلیدی
- کمی
- بڑے
- بڑے
- رکھتا ہے
- سیکھنے
- کم
- لیورنگنگ
- جھوٹ ہے
- روشنی
- کی طرح
- لمیٹڈ
- لنکڈ
- منطق
- علامت (لوگو)
- طویل انتظار
- دیکھا
- لو
- مشین
- مشین لرننگ
- اہم
- بناتا ہے
- بنانا
- ریاضی
- میٹرکس
- مئی..
- ماپا
- پیمائش
- میکینکس
- درمیانہ
- میٹرولوجی
- مائیکل
- مشرق
- ماڈلنگ
- نظر ثانی کرنے
- زیادہ
- بہت
- نام
- نےنو
- قریب
- ضرورت
- ضرورت ہے
- نیٹ ورک
- نئی
- نہیں
- نوٹس
- اب
- تعداد
- of
- on
- ڈیمانڈ
- کام
- کام
- آپریشنل
- آپریشنز
- اصلاح کے
- or
- دیگر
- ہمارے
- پیداوار
- پر
- مجموعی طور پر
- کاغذ.
- پیراڈیم
- پیٹرن
- کارکردگی
- کارکردگی کا مظاہرہ
- اجازت
- مرحلہ
- پی ایچ پی
- جسمانی
- جسمانی طورپر
- طبعیات
- پرانیئرنگ
- پلیٹ فارم
- پلاٹا
- افلاطون ڈیٹا انٹیلی جنس
- پلیٹو ڈیٹا
- پوائنٹس
- بندرگاہوں
- طاقت
- عملی
- ٹھیک ہے
- کی پیشن گوئی
- پچھلا
- پہلے
- اصول
- پہلے
- مسئلہ
- مسائل
- عمل
- پروسیسنگ
- پروسیسرز
- پیش رفت
- وعدہ
- تبلیغ کرنا
- پروٹوٹائپ
- ثابت
- شائع
- شائع
- پبلیشر
- دھکیلنا
- ریڈار
- تیزی سے
- قیمتیں
- بلکہ
- پڑھنا
- اصل وقت
- احساس کرنا
- کو کم
- کو کم کرنے
- مظاہر
- خطے
- بار بار
- رپورٹیں
- تحقیق
- محققین
- نتیجہ
- نتائج کی نمائش
- انقلابی
- شاہی
- s
- اسی
- توسیع پذیر
- بکھرے ہوئے
- منصوبوں
- سائنس
- سائنسی
- سائنسدانوں
- سیکٹر
- سیٹ اپ
- کئی
- سیکنڈ اور
- ہونا چاہئے
- سے ظاہر ہوا
- سگنل
- اہم
- سلیکن
- سادہ
- تخروپن
- سائز
- مہارت
- سوسائٹی
- حل
- حل
- حل کرتا ہے
- حل کرنا۔
- کوشش کی
- جنوب مشرقی
- خلا
- خصوصی
- تیزی
- رفتار
- کے لئے نشان راہ
- ریاستی آرٹ
- تنے ہوئے۔
- ساختی
- ڈھانچوں
- کافی
- کافی
- کامیابی کے ساتھ
- اس طرح
- سوٹ
- سپر کمپیوٹرز
- سطح
- پیچھے چھوڑ
- سسٹمز
- سے نمٹنے
- کاموں
- ٹیم
- تکنیک
- ٹیکنالوجی
- ٹیسٹ
- سے
- کہ
- ۔
- مستقبل
- کے بارے میں معلومات
- ان
- ان
- وہاں.
- یہ
- وہ
- اس
- تین
- کے ذریعے
- اس طرح
- عنوان
- کرنے کے لئے
- اوزار
- کی طرف
- روایتی
- تبدیل
- تبادلوں
- ٹرانزٹ
- دو
- گزرنا
- یونیورسٹی
- تازہ ترین معلومات
- URL
- کا استعمال کرتے ہوئے
- توثیقی
- مختلف
- VeloCity
- تصدیق
- ورزش
- کی طرف سے
- قابل عمل
- اہم
- لہر
- لہروں
- موسم
- تھے
- جس
- جبکہ
- ساتھ
- کے اندر
- بغیر
- کام
- گا
- X
- سال
- نکلا
- اپج
- آپ
- اور
- زیفیرنیٹ