Лазерна оптика допоможе генерувати зображення швидше та з меншими енерговитратами

Дослідники UCLA представили оптичні генеративні моделі — метод створення зображень за допомогою штучного інтелекту, у якому більшість перетворень виконує світло від лазера. Завдяки цьому така система генерації зображень є швидшою та потребує менше енергії й води, ніж традиційні моделі. При цьому вона може створювати чорно-білі та кольорові зображення рукописних цифр, предметів одягу, метеликів, людських облич і робіт у стилі Ван Гога, з якістю, співмірною з поширеними цифровими моделями. Статтю з описом нової технології опублікували у журналі Nature.

Згенеровані штучним інтелектом зображення картин у стилі Ван Гога: у кожному наборі традиційні цифрові моделі створили зображення зліва, інша оптична система — центральне зображення, а нова система — зображення справа. Chen et al. / Nature, 2025

Як працює генерація зображень на основі світла?

Установка для генерування зображення складається з п’яти компонентів: комп’ютера, лазера, модулятора світла, оптичного блоку з лінз і фазових пластин і камери. Для роботи цієї системи комп’ютер надсилає на модулятор інструкцію для створення зображення на основі публічно доступних, які модулятор перетворює на набір світлових променів з різною фазою, коли на нього потрапляє світло лазера. Світло з модулятора проходить крізь оптичний блок, після чого готове зображення фіксує камера, а комп’ютер лише зчитує й за потреби мінімально коригує.

Таким чином більшу частину роботи з генерації виконує саме світло: система керує лише фазою променя, тож перетворення, які у звичайних моделях обчислюються процесором, відбуваються під час проходження світла крізь оптичні елементи. Основні енерговитрати такої системи йдуть на підсвічення й оновлення модулятора світла, частота оновлення якого поки й обмежує швидкість генерації зображень. Однак вирішити це планують за допомогою мініатюрних фотонних пристроїв на чипі, які зможуть використовувати навіть у технологіях віртуальної чи доповненої реальності.