杜克工程公司在可回收印刷人工智慧硬體上進行創新
發布日期：杜克工程學院發起了「超越地平線」計劃，為跨學科團隊提供大量投資，以開始追求極高風險、高回報的項目，這些項目有可能產生深遠的、變革性的社會影響。第一輪融資選出了六項提案，這些提案將在塑造杜克工程學院未來的研究和教學形象方面發揮關鍵作用。每個人都發揮了學校的獨特優勢，並有望幫助定義各自領域的未來。
在歷史的這個時刻，還有什麼話題比人工智慧更引起關注呢？它的可能性——以及它對隱私、公平和勞動力可能產生的影響——已經像一個模糊的新世界一樣出現在研究視野中。雖然探索人工智慧和開發負責任的應用程式的動力很高，但支援不斷發展的技術所需的運算能力絕對是巨大的。
傳統製造設施消耗大量能源和水，並產生大量電子廢棄物。那個消費水準說 電機與電腦工程 (ECE) 助理教授 Tania Roy，是不可持續的。
「目前，電路非常耗能，我們通常必須存取遠端伺服器，這些伺服器看起來就像發電廠。它們也必須像發電廠一樣進行冷卻，」為人工智慧應用開發新型半導體設備的羅伊說。 Roy 引用了加州大學河濱分校研究人員的研究成果，該研究表明，谷歌美國數據中心在 2021 年使用了 127 億公升淡水，其中大部分是清潔且可飲用的。作者表示，同樣數量的水可以生產 570 萬輛電動車。
新的、更緊湊的硬體將使用更少的能源並佔用更小的實體空間。這是羅伊在她的計畫「獨立神經網路支援的可回收人工智慧（INNER-I）」中提出的研究的第一部分。第二部分涉及製造新硬體的實際流程，這些新硬體需要價格實惠且可回收，才能實現長期永續發展。她 聯合 PI 和杜克大學 ECE 同事陳怡然 將與另一家公司共同設計下一代高效設備 杜克大學 ECE 聯合 PI，亞倫富蘭克林 (Aaron Franklin)，他是可印刷、完全可回收的半導體技術的先驅。參與該計畫的還有 杜克大學化學教授麥可‧塞里恩，他與富蘭克林合作開發了用於他的可列印晶體管的特殊水基墨水。
杜克大學的工程師發明了世界上第一個完全可回收的印刷電子產品，可以用水取代有毒化學物質來製造。
想要的結果？使用神經形態電路的印刷、可回收設備——其高效設計的靈感來自於人腦，而且速度足夠快，可以滿足人工智慧應用的需求——以及由這些設備支援的人工智慧系統的初始框架。羅伊預測：“杜克大學將成為製造可回收人工智慧電路的中心。”她的目標是在新中心第一年年底前完成原型設備。
富蘭克林說：“用奈米材料墨水列印神經形態設備幾乎有無限的可能性，這為更環保的可持續技術開闢了道路。” “我們將透過多種選擇來確定哪些奈米材料、列印條件和設備設計能夠產生實現神經形態技術所需的性能。”
這個想法不僅有望實現永續發展，而且還具有可近性。
「在美國，我們專注於設備的教職人員如此之少的原因是成本過高，」羅伊說。 「我們需要使用無塵室和先進的設備來表徵我們製造的設備。如果我們有辦法製造高品質的桌面電子產品，那麼我們就可以讓每個人都能參與這些設備的研發。”
(C) 杜克大學
原文來源： WRAL 技術線