Çip mühendisliğinde devrim: AI, insanları geride bıraktı

Araştırmalar yapay zekanın (AI) yalnızca saatler içinde mühendislerin haftalarca süren tasarımlarından daha verimli kablosuz çipler üretebildiğini ortaya koydu.

Princeton Üniversitesi ve Hindistan Teknoloji Enstitüsü’nden (IIT) araştırmacıların 30 Aralık’ta Nature Communications dergisinde yayınladıkları yeni çalışmalarında, AI’nin tersine tasarım (inverse design) yaklaşımıyla kablosuz çipleri daha önce görülmemiş bir şekilde optimize edebildiğini gösterdi. AI, tasarım sürecine bireysel bileşenlerden oluşan bir sistem olarak değil, bütünsel bir yapı olarak yaklaşıyor.

Bu araştırma, özellikle milimetre dalga (mm-Wave) ve sub-terahertz (sub-THz) frekanslarında çalışan kablosuz çipler üzerine yoğunlaşıyor. Bu çipler, 5G modemlerden radar sistemlerine, otonom araçlardan jest tanıma teknolojilerine kadar geniş bir kullanım alanına sahip. Ancak geleneksel tasarım süreçleri, karmaşık elektromanyetik yapıları optimize etmeye yönelik uzun ve zahmetli iterasyonlara dayanıyor.

Şimdiye kadar tasarımcılar, bu devreleri optimize etmek için öngörülen şablonları ve sınırlı sayıda parametreyi kullanan deneme yanılma yöntemlerine güveniyordu. Ancak AI, önceden belirlenmiş şablonlardan tamamen bağımsız, çok daha geniş bir tasarım alanını keşfetmeye olanak tanıdı.

LiveScience’a göre mühendislik araştırmacıları, yapay zekanın (AI) karmaşık kablosuz çip setlerini yalnızca saatler içinde tasarlayabildiğini gösterdi. Oysa bu süreç insan mühendisler için haftalar sürebilecek kadar zahmetli. Çalışma, derin öğrenme tabanlı AI modellerinin tersi yönelimli tasarım yöntemiyle daha hızlı ve etkili çözümler ürettiğini gösterdi. AI, mevcut tasarım kalıplarına bağlı kalmadan, bütüncül bir sistem olarak yaklaşarak tamamen yeni bir yol izledi. 

Araştırmanın baş yazarı Princeton Üniversitesi Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü profesörü Kaushik Sengupta, AI tarafından tasarlanan yapıların “rastgele şekillerde” görünmesine rağmen performanslarının şu ana kadar insanlar tarafından üretilen tüm tasarımlardan daha uygun olduğunu belirtti. Araştırmacılar, AI tarafından tasarlanan bu yeni nesil çip setlerini üretip test ettiğinde, geleneksel yöntemlerle oluşturulan modellere göre çok daha yüksek verimlilik sağladığını gözlemledi.

Bununla birlikte, Sengupta ve ekibi AI tabanlı tasarım sürecinde bazı sınırlamalar olduğunu da vurguluyor. Yapay zekâ bazen “halüsinasyon” olarak nitelendirilebilecek, işlemez tasarımlar da üretiyor. Bu nedenle insanların tasarım sürecinden tamamen çıkarılması yerine, AI’nin bir araç olarak kullanılması daha uygun görünüyor.

Princeton Üniversitesi

AI neyi daha iyi yapıyor?

Yapay zeka, çip tasarımını, yalnızca belirli bileşenlerin bir araya getirilmesi değil, baştan sona bir bütün olarak şekillendirilmesi gereken bir problem olarak ele alıyor. Araştırmacılar, derin öğrenme modellerinin önceden tanımlanmış kurallar olmadan çalışmasını sağlayarak, AI’nin tamamen yeni optimizasyon yolları keşfetmesini sağladı.

LiveScience’a göre bu süreç, şu an kullanılan insan tasarım yöntemlerinden çok daha hızlı ve verimli. Hatta bazı tasarımlar, mevcut insan mühendisliği çözümlerinin ulaşamadığı performans seviyelerine erişti.

Gelecekte elektronik tasarımı nasıl değişecek?

Bu çalışmanın ortaya koyduğu en kritik noktalardan biri, AI’nin tasarım sürecini çok daha hızlı ve verimli hale getirebilecek olması. Bazı tasarımlar enerji verimliliğine odaklanırken, bazıları performansa ya da farklı frekans aralıklarına optimize edilebilir. Sengupta, AI tabanlı tasarım modelinin devrelerin diğer bölümlerine de uyarlanabileceğini ve bu durumda elektronik tasarımın temel prensiplerinin yeniden yazılabileceğini belirtiyor.

Bu araştırma, çip seti tasarımında yapay zekanın dönüştürücü rol oynayabileceğini gösteren önemli bir adım olarak kabul ediliyor. Ancak AI’nin sınırları ve potansiyel riskleri göz önünde bulundurularak, gelecekte insan mühendislerle birlikte kullanılması en iyi yöntem gibi görünüyor.

Kaynak: LiveScience