V posledních letech se inženýři snaží zapojit umělou inteligenci (AI) mimo jiné i do procesu návrhu a výroby polovodičů. Přístupy založené na umělé inteligenci už v některých případech zkrátily dobu potřebnou k návrhu z týdnů na hodiny a současně výrazně snížily výrobní náklady. Už teď jsou čipy na hranici lidské představivosti, tak proč to nezkusit s nelidskými aktéry?
Pascal Del'Haye z německé Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) s týmem kolegů oslovili AI, aby jim navrhla tři klíčové komponenty fotonických čipů, konkrétně vlnové rozbočovače (wavelength splitter), prostorové třídiče módů (spatial mode sorter) a zrcadla (mirror). Nakonec se s těmito součástkami dostali na velikost několika mikrometrů, čímž překonali dosavadní představivost lidských konstruktérů. Jde o až 500násobné zmenšení uvedených součástek, čímž na fotonickém čipu zůstává spousta místa pro další funkce.
Vědci nejprve inteligenci sdělili, co mají součástky se světlem dělat, a přidali také určitá výrobní omezení, například jak se mohou nanostruktury zakřivovat. AI pak použila přístup s inverzním designem. Testovala a vylepšovala různé návrhy, dokud nenašla nanostruktury schopné dosáhnout požadovaného výsledku.
Součástky fotonických čipů se dosud obvykle navrhují ručně. Inženýři vycházejí z osvědčeného konstrukčního řešení a pracně ho optimalizují pro nové požadavky na výkon. Tento postup je nejen pomalý, ale zároveň omezuje množství různých geometrií zařízení, které lze vyzkoušet.
Del'Haye s kolegy navíc vyrobili součástky navržené AI z nitridu křemíku, jehož vrstva má tloušťku přibližně 400 až 800 nanometrů. U běžného křemíku je to 150 až 400 nanometrů. Nitrid křemíku kvůli tomu propouští méně světla, což zlepšuje provoz fotonického čipu.
Výsledná zrcadla mají velikost cca 11 mikrometrů a odrážejí až 98,5 procenta dopadajícího světla. Nový dělič vlnových délek je velký zhruba jako bakterie, asi 5 mikrometrů, a třídič prostorových módů je o něco málo větší. Badatelé zatím úspěšně otestovali všechny tři zmíněné součástky navržené umělou inteligencí jednotlivě. Dalším krokem bude vytvoření plně funkčních fotonických čipů. Nezbývá než se těšit.
Video: The Newest Computer Chips aren’t “Electronic”
Literatura
Umělá inteligence zjednodušila 100 tisíc kvantových rovnic na pouhé 4
Autor: Stanislav Mihulka (29.09.2022)
Okamžitá evoluce: AI algoritmus extrémně zrychlil vývoj designu robotů
Autor: Stanislav Mihulka (05.10.2023)
Umělá inteligence navrhla velmi podivné bezdrátové čipy. Ale fungují skvěle
Autor: Stanislav Mihulka (09.01.2025)
Diskuze:
AI
Monika Malá,2026-08-22 22:08:01
Já mám proti těmto AI výtvorům úplný odpor. Z lidí to dělá akorát pitomce. Nevím, co by se muselo stát, abych AI přišla na chuť. Ráda si věci hledám a vymýšlím sama. Jinak bych z nich neměla radost. Stejné to bylo i v případě slevových kupónů na https://slevovykupon.net/ . Pamatuju si, jak jsem z nich byla nadšená, když jsem je objevila poprvé :-) .
Klasická optimalizace bez AI?
J. Michlata,2026-08-21 18:55:26
Přátelé diskutující - opravdu si myslíte, že klasická optimalizace se dnes dělá bez použití AI?
Žádná AI, jen klasická simulace a optimalizace
Jan T.,2026-08-20 12:20:31
V publikovaném článku není ani zmínka o AI. Autoři využívají pouze klasické metody jako je simulace a optimalizace (nevyužívají se žádné natrénované AI modely). Přečtěte si článek, je veřejně dostupný (strana 6, "Methods", "Inverse design"): https://www.nature.com/articles/s41467-026-73390-9.pdf
Tyto metody se využívaly dávno před současným boomem AI. Pokud tuto metodu někdo chybně označí a nalakuje za "AI", tak se jedná buď o clickbait nebo chce nalákat investory (podobně, jako stačilo před pár lety přidat do názvu firmy "crypto", nebo "blockchain" a rázem několikanásobně vzrostla hodnota firmy).
Re: Žádná AI, jen klasická simulace a optimalizace
Martin Šíra,2026-08-20 12:58:24
"Chyba" nastala v článku na livescience.com. Myslím si, že autorka Fiona Jacksonová hlavně vycházela z tiskové zprávy Harwardu (viz níže), ale AI si přidala sama. V té tiskové zprávě je "inverse-design algorithm", to je tak písmenkově nejblíž zkratce AI jako artificial inteligence.
Fiona Jacksonová o sobě tvrdí že má Mgr. z chemie, tak bych čekal větší úroveň. Ale možná naopak velmi dobře ví jak takový článek prodat prostému lidu a zvýšit tržby zaměstnavateli?
https://seas.harvard.edu/news/algorithm-designed-photonic-circuits-beyond-human-intuition-0
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
