در یک صفحه، صحنهای عادی از خیابانهای مرکز شهر سیدنی نمایش داده میشود. در صفحه دیگر، خودروها و عابران پیاده به شبح تبدیل شدهاند. پسزمینه تاریک و نامشخص است و تنها خطوط شبحوار حرکت نشان داده میشوند.
خروجی دوم، دنیایی است که از طریق یک «دوربین رویداد» نورومورفیک در مرکز نورو-ور در کالج دانشگاهی لندن (UCL) در ژانویه به نمایش گذاشته شد. محاسبات نورومورفیک بیشتر از زیستشناسی الهام گرفته شده تا ریاضیات و برای تقلید از نحوه محاسبات مغز انسان طراحی شده است. این سیستم از انفجارهای فعالیت الکتریکی مدلسازی شده بر اساس نورونها استفاده میکند که فقط زمانی فعال میشوند که داده ورودی تغییر کند، نه اینکه به طور مداوم جریانهای کامل داده را پردازش کنند؛ در نتیجه کسری از توان و پهنای باند را مصرف میکند. مغز انسان تنها 20 وات برق مصرف میکند که معادل توان یک لامپ کمنور است.
تونی کنیون، استاد مواد نانو-الکترونیک و نانو-فوتونیک در UCL و مدیر مرکز نورو-ور میگوید: «شما این صحنه شلوغ را که مگابایتها داده بود، به کیلوبایت فشرده کردهاید و چیزهای مهم را استخراج کردهاید.»
برخی از نسخههای محاسبات نورومورفیک، معروف به وتور (wetware)، حتی از سلولهای مغزی بیولوژیکی ادغام شده با سختافزار سیلیکونی استفاده میکنند. اما در اینجا محققان به دنبال تقویت سختافزارهای متعارف هستند تا جایگزینی آنها. آندره ون شایک از دانشگاه منچستر، که الگوریتمهای این دوربین را توسعه داده است، میگوید: «هدف اصلی این است که فناوری نورومورفیک با آنچه که ما قبلاً برای میکروالکترونیک استفاده میکنیم، سازگار باشد.»
همزمان با اینکه هوش مصنوعی باعث ایجاد مراکز داده بزرگتر میشود، آیا ماشینهای عجیب و غریبی مانند اینها پاسخی به محدودیتهای فیزیکی در پهنای باند، حافظه و مصرف انرژی هستند که با آنها مواجهیم؟ کنیون پیشنهاد میکند که روزی تراشههای نورومورفیک میتوانند در همان مراکز داده به عنوان بخشی از رویکرد «محاسبات ترکیبی» کار کنند.
از سیستمهای میدان نبرد با کمک هوش مصنوعی و پهپادهای خودمختار گرفته تا امنیت سایبری و تحلیل اطلاعات، قدرت نظامی پیشرفته به طور فزایندهای به دسترسی به محاسبات وابسته است. دولتها شروع به رفتار با آن کردهاند، همانند نسلهای پیشین که با نفت و شبکههای برق رفتار میکردند: به عنوان زیرساختی که قدرت اقتصادی، قابلیت نظامی و استقلال سیاسی به آن وابسته است. برخی حتی قدرت محاسباتی را پیشنیازی برای خود حاکمیت میدانند، همانطور که فناوری هستهای قدرت ژئوپلیتیکی را در قرن بیستم تعریف میکرد.
اما برای «قدرتهای متوسط» فناورانه مانند بریتانیا، مشکلی وجود دارد. اکثریت قریب به اتفاق قدرت محاسباتی هوش مصنوعی جهانی – کارشناسان تخمین میزنند 90 درصد – توسط شرکتهای آمریکایی و چینی کنترل میشود و دیگران را به دنبال راههایی برای تضمین جایگاهی در آنچه سیاستگذاران و مدیران اکنون «پشته محاسباتی» (compute stack) مینامند – تراشهها، شبکهها، مراکز داده و سختافزارهای تخصصی که زیربنای هوش مصنوعی مدرن هستند – وامیدارد.
کنیون میگوید: «تراشههای نیمهرسانا چنان بخش جداییناپذیری از فناوری محاسبات پرسرعت مدرن هستند که باید آنها را به اندازهی آب یا هوای پاک برای آینده یک ملت حیاتی دانست.»
فناوریهای آزمایشی نقش فزایندهای در جستجوی بریتانیا برای حاکمیت محاسباتی ایفا میکنند. وزارت دفاع (MoD) سیستمهایی را برای ردیابی ماهوارهها و زبالههای فضایی آزمایش کرده است که از حسگر بینایی نورومورفیک شرکت اپترا (Optera) متعلق به ون شایک استفاده میکنند و در مورد استفاده از این فناوری برای ردیابی پهپادها بحث کرده است. وزارت دفاع همچنین در سال 2022 یک کامپیوتر کوانتومی آزمایشی را از شرکت ORCA computing مستقر در لندن خریداری کرد – که احتمالاً اولین کامپیوتر کوانتومی خریداری شده توسط یک وزارت دفاع است.
این علاقه در حالی مطرح میشود که نسل جدیدی از تسلیحات به هوش مصنوعی وابسته هستند. جدیدترین هواپیماهای جنگنده هر ساعت پرواز ترابایتها داده حسگر تولید میکنند که توسط مدلهای طبقهبندی شده پردازش میشوند. شکار زیردریاییها به تحلیل دادههای صوتی متکی است که قبلاً توسط انسانها با هدفون انجام میشد، اما اکنون اقیانوس را میتوان با الگوریتمها برای یافتن ناهنجاریها رصد کرد.
مغزهای میدان نبرد دیجیتال مانند سیستم هوشمند میون (Maven Smart System)، نرمافزاری که توسط پالانتیر (Palantir) طراحی شده است، از قبل نقش بزرگی در جنگ ایفا میکنند، در حالی که محاسبات، اثربخشی سلاحهای خودمختار را تعیین خواهد کرد.
برای برخی، وابستگی بریتانیا به ارائهدهندگان خارجی – عمدتاً آمریکایی – برای هوش مصنوعی و خدمات ابری خطرناک است. نایجل تون، مدیرعامل گرافکور (Graphcore)، یک طراح تراشه مستقر در بریستول، میگوید: «مثال افراطی را در نظر بگیرید. فرض کنید برای محاسبات خود به یک هایپرسکیلر بزرگ خارجی وابسته بودید. نحوه عملکرد کدهای امنیتی به گونهای است که آنها میتوانند عملاً کل مرکز داده را در هر کجای دنیا که باشد، از کار بیندازند.»
مرکز نورو-ور که در منطقه کینگز کراس لندن واقع شده است، با نمادهایی از برتری بریتانیا در محاسبات احاطه شده است. در نزدیکی آن، مؤسسه آلن تورینگ قرار دارد – که نامش از مردی گرفته شده که محاسبات مدرن را اختراع کرد و در این فرآیند، دنیای آزاد را نجات داد. در گوشهای از میدان سنت پانکراس نیز دیپمایند (DeepMind)، بازوی تحقیقات هوش مصنوعی گوگل، مستقر است.
این یادآور این است که وضعیت رده دوم بریتانیا در هوش مصنوعی اجتنابناپذیر نبود. این کشور بسیاری از بنیانهای فکری هوش مصنوعی مدرن را تولید کرد و همچنان میزبان برخی از قویترین تحقیقات دانشگاهی جهان است.
اما بریتانیا بارها در تبدیل این استعداد علمی به شرکتهای فناوری که قادر به رقابت با غولهای آمریکایی و چینی باشند، با مشکل مواجه شده است. مدیران اجرایی و سرمایهگذاران میگویند مشکل ایده نیست، بلکه سرمایه است. به محض اینکه یک استارتاپ بریتانیایی امیدوارکننده از مراحل اولیه خود فراتر میرود، توسط سرمایهگذاران خارجی یا گروههای فناوری با سرمایههای کلان جذب میشود.
دیپمایند واضحترین نمونه است. این شرکت که در سال 2010 در لندن تأسیس شد، تنها چهار سال بعد توسط گوگل خریداری گردید. اگرچه دیپمایند در بریتانیا باقی مانده و در توسعه و اجرای مدلهای هوش مصنوعی جمینای گوگل نقش محوری داشته است، اما مالکیت آن به خارج از کشور منتقل شد.
یکی از کارشناسان که خواست نامش فاش نشود، میگوید: «[خرید دیپمایند توسط] گوگل ضربه بزرگی به هوش مصنوعی بریتانیا بود. بله، آنها هنوز در لندن هستند. اما ما فرصت ایجاد یک شرکت بزرگ بریتانیایی را از دست دادیم.»
با این حال، محققان و مدیران اجرایی استدلال میکنند که تغییر فناوری بعدی میتواند فرصت دومی را برای بریتانیا فراهم کند.
سباستین وایت، مدیرعامل یونیورسال کوانتوم (Universal Quantum)، یک استارتاپ محاسبات کوانتومی در هیواردز هیت، جنوب لندن، و استاد دانشگاه ساسکس میگوید: «بریتانیا، اگر صادق باشیم، احتمالاً مسابقه در هوش مصنوعی را باخته است. در محاسبات کوانتومی، یک فرصت منحصر به فرد، که هر چند نسل یک بار پیش میآید، وجود دارد که میتوانیم یک شرکت تریلیون دلاری را در اینجا در بریتانیا بسازیم.»
وایت 15 سال پیش کار بر روی محاسبات کوانتومی را آغاز کرد. او میگوید در آن زمان، این حوزه هنوز بیمرز و باز به نظر میرسید، «مانند یک کمون». محققان ایدههای خود را آشکارا مبادله میکردند تا «کیوبیتهای» کوانتومی شکننده – اتمهای یونیزه شده یا فوتونهای منفرد – را به اندازهای پایدار کنند که بتوانند محاسباتی را انجام دهند که برای کامپیوترهای معمولی غیرممکن است.
امروزه، آن جهان ناپدید شده است، زیرا این فناوری در سیاستهای حاکمیت فناورانه و امنیت ملی گره خورده است.
در ماه مارس، دولت بریتانیا یک طرح 2 میلیارد پوندی برای تأمین مالی کوانتوم با هدف ایجاد قابلیت داخلی اعلام کرد. در سراسر جهان، کشورها میلیاردها دلار را به برنامههای ملی کوانتوم اختصاص میدهند و همزمان کنترلها بر استعدادها، مالکیت فکری و همکاریها را تشدید میکنند. استارتاپ وایت در حال توسعه یک کامپیوتر کوانتومی 67 میلیون یورویی برای آژانس فضایی آلمان است.
وایت میگوید: «در این کشور کارهای پیشرو جهانی در زمینه کوانتوم در حال انجام است. اکنون بر روی آن سرمایهگذاری مضاعف کنید و کار بزرگی انجام خواهیم داد.»
او اضافه میکند: «هوش مصنوعی، دیگر دیر شده است. همه درباره هوش مصنوعی صحبت میکنند، میخواهند مراکز داده بیشتری بسازند و غیره، که خوب است. اما خطر این است که همین اتفاق در کوانتوم نیز رخ دهد. از هماکنون ادغامهایی در حال وقوع است، شرکتهای کوانتومی در حال ترک بریتانیا هستند.» به عنوان مثال، سال گذشته، آکسفورد آیونیکس (Oxford Ionics)، یک شرکت پیشرو کوانتومی بریتانیایی، توسط شرکت سختافزار کوانتومی آیونکیو (IonQ) مستقر در مریلند به مبلغ بیش از 1 میلیارد دلار خریداری شد.
محاسبات کوانتومی ممکن است انتظارات را برآورده نکند. اما از هماکنون پیشنهادهایی برای استفاده از آن در سیستمهایی مانند جنگنده نسل بعدی بریتانیا-ایتالیا-ژاپن، برنامه جهانی نبرد هوایی (Global Combat Air Programme) وجود دارد، در حالی که دانشمندان نشان دادهاند که یک کامپیوتر کوانتومی در نهایت قادر خواهد بود رمزنگاری سنتی را بشکند و همه چیز از ارزهای دیجیتال گرفته تا اسرار ملی را آسیبپذیر سازد.
تغییر به رقابت تسلیحاتی کوانتومی حتی در شبکه دانشگاهی خود وایت نیز مشهود است. او هنوز سعی میکند با دانشجویان سابق خود که در صنعت جهانی پراکنده شدهاند، در تماس باشد. اما حفظ ارتباط با برخی از کسانی که به چین بازگشتهاند، دشوارتر شده است. او میگوید: «در برخی موارد، به نظر میرسد که آنها ناپدید شدهاند» و احتمالاً برای برنامههای حساس تحت حمایت دولت کار میکنند، جایی که همکاری دیگر امکانپذیر نیست.
بر اساس دادههای جمعآوری شده توسط Qureca، یک سازمان تحقیقاتی فناوری کوانتوم، هزینههای دولت چین در برنامههای کوانتومی اکنون تقریباً 17 میلیارد دلار است، در مقایسه با 9 میلیارد دلار برای هر یک از آمریکا و ژاپن.
کارشناسان میگویند این فشار کوانتومی احتمالاً ناشی از ترس از وابستگی فناورانه است، به دنبال ممنوعیت صادرات تراشههای پیشرفته آمریکا که به نوبه خود منجر به تلاش برای خودکفایی شده است.
تون تخمین میزند که قانون سال 2022 مبنی بر محروم کردن چین از دسترسی به واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) قدرتمند، ممکن است این کشور را مجبور به سازگاری از طریق یادگیری ساخت مدلهای هوش مصنوعی با کارایی 5 تا 10 برابر بیشتر کرده باشد. «آنها این مدلها را به گونهای طراحی میکنند که انرژی محاسباتی کمتری مصرف کنند.»
پیامدهای استفاده آمریکا از تراشهها به عنوان اهرم فشار اکنون در سطح جهانی احساس میشود. امروز، به دنبال تلاشهای پرزیدنت دونالد ترامپ برای جداسازی گرینلند از دانمارک در اوایل سال جاری، متحدان آمریکا میگویند که حق دارند از این بترسند که دسترسی آنها به تراشههای آمریکایی ممکن است تهدید شود. دیو گریم از AlbionVC، یک شرکت سرمایهگذاری خطرپذیر بریتانیایی، میگوید: «تعجب نمیکنم اگر آنها از GPUها به عنوان اهرم فشار استفاده کنند. و آنها میتوانند به هر شکلی که بخواهند از آن استفاده کنند.»
در طول سفر ترامپ به بریتانیا در سپتامبر گذشته، او با مدیران اجرایی انویدیا، مایکروسافت و سایر غولهای فناوری آمریکا وارد شد. حامیان استدلال میکردند که مشارکتهای اعلام شده – بیش از 100 میلیارد دلار تعهد – جایگاه بریتانیا را در اقتصاد جهانی هوش مصنوعی تثبیت خواهد کرد، اما این امر همچنین نارضایتی را افزایش داد که بریتانیا به جای یک قدرت مستقل در هوش مصنوعی، خطر تبدیل شدن به یک مشتری پاییندستی از اربابان دیجیتال آمریکایی را به جان میخرد و به واشنگتن اهرم فشاری میدهد که ممکن است در نهایت از آن استفاده کند.
در حالی که جنسن هوانگ، مدیرعامل انویدیا، اصرار داشت که خرید پردازندههای گرافیکی شرکتش «هوش مصنوعی مستقل» را فراهم میکند، دیگران شکاک هستند. جیمز ریگان، بنیانگذار و مدیرعامل اوریول نتورکس (Oriole Networks)، یک استارتاپ شبکهسازی فوتونیک بریتانیایی، میگوید: «این استقلال تا زمانی است که یک رئیسجمهور آینده آمریکا تصمیم بگیرد که شما نمیتوانید آن را داشته باشید.»
او در عوض میگوید: «من شاهد تعداد زیادی از کشورها، بین چین و آمریکا، هستم که بسیار علاقهمند به کسب درجهای از کنترل بر سرنوشت خود هستند.»
در سخنرانی ماه آوریل، لیز کندال، وزیر فناوری بریتانیا، یک ابتکار سختافزاری هوش مصنوعی داخلی را برای تضمین قابلیت بریتانیا در تراشهها و فناوریهای نیمهرسانا اعلام کرد و افزود که «شکستگرایی» کسانی را که ادعا میکنند مسابقه هوش مصنوعی از دست رفته است، نخواهد پذیرفت. در همان ماه، دولت صندوقی به مبلغ 500 میلیون پوند، معروف به هوش مصنوعی مستقل، را برای حمایت از استارتاپهای هوش مصنوعی داخلی راهاندازی کرد. این ماه همچنین صندوقهای بازنشستگی را ترغیب کرد تا سرمایهگذاریها در بازارهای خصوصی، از جمله سرمایهگذاری خطرپذیر فناوری، را به شدت افزایش دهند.
مایکل کاتبرت، مدیر مرکز ملی محاسبات کوانتومی، میگوید: «جاهطلبی بلندمدتی وجود دارد که دولت تا حد امکان برای تثبیت استارتاپها و فناوری بریتانیا در بریتانیا برای تأثیرگذاری بریتانیا انجام دهد.»
برای کشورهایی که قطار هوش مصنوعی را از دست دادهاند، این امید وجود دارد که برخی از فناوریهای جدید اهرم فشاری برای بازگشت به بازی فراهم کنند.
کنیون میگوید، قبل از تقریباً سال 2014، تقاضا برای قدرت محاسباتی هر 18 ماه دو برابر میشد – همگام با عرضه که توسط قانون مور (Moore’s Law) کنترل میشد؛ قانونی که پیشبینی میکند تعداد ترانزیستورها روی یک ریزتراشه هر دو سال دو برابر میشود و برای دههها نیز برقرار بوده است. اما اخیراً تقاضا با سرعت بسیار بیشتری دو برابر شده است. «بنابراین حتی اگر قانون مور کار میکرد، باز هم نمیتوانست همگام شود.»
کنیون میگوید، سؤال برای نسل بعدی هوش مصنوعی این است: «چگونه این مدلهای عظیم و گسترده را که دائماً متورم میشوند، پردازش میکنید؟ شما به راهحلهایی برای پهنای باند – جابجایی دادهها – و حافظه نیاز خواهید داشت. آنها در حال بیدار شدن به این واقعیت هستند.»
سپس هزینههای نجومی انرژی وجود دارد – طبق برآورد مککینزی (McKinsey) در سال گذشته، تقریباً 156 گیگاوات ظرفیت تولید برق تا سال 2030، که حدود 1.5 برابر ظرفیت نصب شده استرالیا است. کنیون میگوید: «وقتی بحثهایی دارید که میگویید ما باید یک رآکتور هستهای بسازیم یا همجوشی را برای تأمین انرژی مراکز داده خود توسعه دهیم، باید فناوری زیربنایی خود را زیر سوال ببرید.»
کارشناسان میگویند، در آینده نزدیک، GPU – اسب کاری فعلی مراکز داده هوش مصنوعی – همچنان بر محاسبات هوش مصنوعی تسلط خواهد داشت. گریم استدلال میکند: «در حال حاضر، برنامه هوش مصنوعی شما تنها به تعداد GPUهای انویدیا که دارید، خوب است. این وضعیتی است که اکنون در آن قرار داریم.»
با این حال، او میگوید: «این وضعیت در حال تغییر است» و اضافه میکند که جایگزینها از هماکنون در حال بررسی هستند.
برای مثال، شرکت هوش مصنوعی آمریکایی انتروپیک (Anthropic) طبق گزارشها در مراحل اولیه مذاکرات برای خرید تراشههای هوش مصنوعی تخصصی با عملکرد بالا از فراکتیل (Fractile)، یک استارتاپ تراشه هوش مصنوعی مستقر در لندن، است. در همین حال، اوریول (Oriole)، که از فوتونهای نور برای کارآمدتر کردن شبکهها استفاده میکند، اعلام کرد که با AMD، دومین تولیدکننده بزرگ GPU در جهان، برای ساخت سیستمی برای آزمایشگاه مقیاسبندی استنتاج بریتانیا (Scaling Inference Lab)، یک بستر آزمایشی برای فناوریهای سختافزاری هوش مصنوعی، همکاری میکند.
گریم میگوید: «ما همیشه مجبور خواهیم بود بخشهایی از پشته هوش مصنوعی را از کشورهای دیگر خریداری کنیم. اما اگر در این گفتگو اهرمی داشته باشیم، اگر بهترین راهحل شبکهسازی یا بهترین قابلیت حافظه را داشته باشیم، در آن صورت آنها نمیتوانند GPUها را خاموش کنند، اگر به حافظه یا دیرم (DRam) یا راهحل شبکهسازی ما برای کارکرد بخش خود نیاز داشته باشند.»
قرار گرفتن بر یک بخش کلیدی از «پشته محاسباتی» برای کشورهایی مانند بریتانیا اهمیت فزایندهای دارد. به عنوان مثال، کره جنوبی بر بخشهای کلیدی اکوسیستم نیمهرسانا، به ویژه تراشههای حافظه پیشرفته از طریق شرکتهای بزرگ سامسونگ و اسکی هاینیکس (SK Hynix) تسلط دارد. این کشور تنها یک مشتری خریدار GPU نیست، بلکه یک تامینکننده حیاتی برای زیرساخت جهانی هوش مصنوعی است.
تایوان کشور دیگری است که بر یک گره در اقتصاد هوش مصنوعی قرار دارد: TSMC، تولیدکننده نیمهرسانا که بیشتر GPUهای پیشرفته انویدیا را تولید میکند. در همین حال، هلند نیز از طریق ASML، که دستگاههای لیتوگرافی فرابنفش بسیار پیشرفته آن برای تولید پیشرفتهترین تراشههای جهان ضروری هستند، در همین باشگاه عضویت دارد. ASML همچنین صنایع متعددی را در اطراف سیلیکون به وجود آورده است.
بودوین ویناندز، مدیرعامل فورتاجیس (Fortaegis)، یک استارتاپ امنیت دیجیتال هلندی، میگوید: «هیچ کس نمیتواند کل اکوسیستم هوش مصنوعی را بازتولید کند. هیچ کس نمیتواند از روز صفر شروع کند و بگوید: 'بیایید TSMC را بسازیم'. آنچه میتوانیم انجام دهیم این است که بگوییم 'این بهترین اروپا است، ما به بهترین آمریکا یا بهترین کره نیاز داریم'.»
او میگوید: «در حال حاضر نسل جدیدی از گلوگاهها در حال ایجاد شدن است. میتوانید آنها را گلوگاه بنامید. میتوانید آن را وابستگی متقابل بنامید.»
دولتها به طور فزایندهای درک میکنند که داشتن حتی یک قهرمان ملی غیرقابل جایگزین میتواند در اقتصاد هوش مصنوعی نفوذ ایجاد کند، که به کشورهایی پاداش میدهد که میتوانند صنایع استراتژیک را به اندازه کافی طولانی محافظت و توسعه دهند تا به بخشهای اجتنابناپذیری از سیستم جهانی تبدیل شوند.
خطر این است که بدون سرمایه داخلی و سیاست صنعتی کافی، استارتاپهای پیشگام جدید قبل از تبدیل شدن به قهرمانان ملی، جذب شرکتهای بزرگ خارجی شوند.
جاش برچ، همبنیانگذار گالوس تکنولوژیز (Gallos Technologies)، یک شرکت سرمایهگذاری خطرپذیر مستقر در لندن، میگوید: «شما اساساً در حال مبارزه با جاذبه هستید. اگر میخواهیم این قابلیتهای مستقل را پرورش دهیم، به دسترسی بسیار بیشتر به سرمایه مستقل نیاز داریم.»
وایت میگوید که اقدامات جدید «درست به موقع» هستند. اما در این بین، یونیورسال کوانتوم یک زیرمجموعه کوچک در آلمان تأسیس کرده است.
«اگر شما یک شرکت بریتانیایی هستید که عمدتاً توسط بازیگران بینالمللی مانند آلمان یا سرمایهگذاران بینالمللی حمایت میشود، فقط تا زمانی میتوانید این بازی را ادامه دهید که کسی شما را بخرد یا کسی شما را تشویق به نقل مکان به عنوان بخشی از یک معامله بزرگتر کند.»
چارلز کلاور خبرنگار امنیتی و دفاعی فایننشال تایمز است.