محققان دانشگاه کرنل موفق به توسعه اولین «تراشه مغز مایکروویو» جهان شده‌اند که رویکرد سنتی مدارهای دیجیتال را به چالش می‌کشد. این تراشه سیلیکونی به جای پردازش مبتنی بر ساعت، از پالس‌های کنترل‌شده انرژی مایکروویو استفاده می‌کند و عملکردی شبیه به مغز زنده دارد. این نوآوری امکان پردازش همزمان جریان‌های داده فوق‌سریع و برقراری ارتباط بی‌سیم را در ابعادی بسیار کوچک، حتی برای ساعت‌های هوشمند، فراهم می‌آورد و تنها ۲۰۰ میلی‌وات انرژی مصرف می‌کند که بسیار کمتر از شبکه‌های عصبی دیجیتال مشابه است.

راز کارکرد این تراشه در کنار گذاشتن رویکرد گام به گام دیجیتال است. به جای استفاده از گیت‌های منطقی باینری، اطلاعات از طریق موج‌برهای مایکروویو قابل تنظیم هدایت می‌شوند. این موج‌برها مانند «نورون‌های فیزیکی» عمل می‌کنند که در آن‌ها دامنه، فاز و فرکانس سیگنال مایکروویو برای نمایش ویژگی‌های داده شکل می‌گیرد. این ویژگی‌ها در حوزه آنالوگ با یکدیگر تعامل کرده و الگوهای غنی را قبل از دیجیتالی شدن سیگنال تولید می‌کنند. این فرآیند فیزیکی، استخراج و تبدیل ویژگی‌ها را که معمولاً توسط لایه‌های نرم‌افزاری در شبکه‌های دیجیتال انجام می‌شود، مستقیماً در سخت‌افزار پیاده‌سازی می‌کند.

طراحی این تراشه، چارچوب هوش مصنوعی را مستقیماً در سخت‌افزار ادغام کرده و از رفتار طبیعی مایکروویوها برای پردازش داده‌ها بهره می‌برد. این رویکرد نیاز به ذخیره‌سازی مقادیر در حافظه و انجام محاسبات مکرر را کاهش می‌دهد. اجزای قابل تنظیم کوچک در تراشه، امکان تغییر مسیرهای داخلی را در لحظه فراهم می‌کنند و به آن اجازه می‌دهند بین وظایف مختلف هوش مصنوعی بدون نیاز به آموزش مجدد جابجا شود. در آزمایش‌ها، این تراشه سیگنال‌های بی‌سیم را با دقت ۸۸ درصد یا بهتر طبقه‌بندی کرد که با مدل‌های دیجیتال بزرگ‌تر برابری می‌کند و این دقت در کارهای ساده و پیچیده ثابت ماند.

کاربردهای این فناوری فراتر از محاسبات هوش مصنوعی است. حساسیت طبیعی سخت‌افزار به تغییرات رفتار سیگنال، آن را برای رصد ناهنجاری‌ها در ترافیک بی‌سیم، ردیابی اهداف راداری و رمزگشایی کانال‌های رادیویی شلوغ مناسب می‌سازد. تیم کرنل، با حمایت دارپا و بنیاد ملی علوم، در حال کار بر روی مقیاس‌بندی و ادغام این «مغز مایکروویو» در سیستم‌های موجود است. موفقیت این پروژه می‌تواند مرز بین سخت‌افزار محاسباتی و ارتباطی را محو کند و به عصری منجر شود که پردازنده تلفن همراه شما همان آنتن آن باشد و ساعت هوشمندتان بدون نیاز به اتصال به سرورهای ابری، هوشمندانه عمل کند.