افزایش ۱۰,۰۰۰ برابری پهنای باند فیبر نوری با استفاده از فناوری شبکه عصبی

گروهی از پژوهشگران دانشگاه شانگهای موفق شده‌اند با بهره‌گیری از فناوری شبکه عصبی، محدودیت‌های فعلی پهنای باند فیبر نوری را کنار بزنند و سرعت انتقال داده را تا ۱۰,۰۰۰ برابر افزایش دهند.

به گزارش تک‌ناک، این دستاورد می‌تواند انقلابی در حوزه ارتباطات و پردازش داده ایجاد کند و تأثیرات گسترده‌ای بر اینترنت پرسرعت و کاربردهای صنعتی و پزشکی داشته باشد.

افزایش سرعت تا ۱۲۵ ترابایت بر ثانیه در شبکه‌های فیبر نوری

دانشمندان چینی اعلام کرده‌اند که فناوری جدید آنها قادر است سرعت انتقال داده را از استاندارد کنونی ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه به ۱۲۵ ترابایت بر ثانیه برساند. این افزایش چشمگیر از طریق حذف محدودیت‌های ذاتی پهنای باند در شبکه‌های فیبر نوری امکان‌پذیر شده است.

پژوهشگران با بررسی چالش‌های موجود در طراحی فیبر نوری دریافتند که یکی از عوامل اصلی محدودیت پهنای باند، اختلاف عملکرد بین فیبرهای تک‌حالته و چندحالته است.

فیبر نوری تک‌حالته که امروزه در زیرساخت‌های ارتباطی استفاده می‌شود، ثبات بالایی دارد، اما تنها از یک مسیر نوری برای انتقال داده بهره می‌برد و این موضوع باعث محدودیت پهنای باند می‌شود. در مقابل، فیبر نوری چندحالته ظرفیت بیشتری دارد، اما به دلیل حساسیت به تداخل و شلوغی، تاکنون امکان استفاده بهینه از آن فراهم نشده بود.

ترکیب فیبر نوری چندحالته با شبکه‌های عصبی

پژوهشگران دانشگاه شانگهای برای حل این مشکل، شبکه‌های عصبی پراشی بسیار کوچکی را در ابعاد یک دانه نمک، به کابل‌های فیبر نوری چندحالته اضافه کردند. این فناوری امکان افزایش سرعت انتقال داده را فراهم می‌کند و در عین حال مانع از به‌هم‌ریختگی اطلاعات در دو سر مسیر می‌شود.

این روش تاکنون در یک مسیر آزمایشی ۱۲۷۰ مایلی، بین یک بیمارستان در جزیره هاینان و دانشگاه شانگهای، به مدت ۲۴ ساعت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که این فناوری می‌تواند سرعت‌های فراتری را ارائه دهد.

کاربردهای بالقوه: از تصویربرداری پزشکی تا اینترنت پرسرعت

به گفته پژوهشگران، این فناوری می‌تواند تأثیرات گسترده‌ای بر صنایع مختلف داشته باشد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای این نوآوری در حوزه پزشکی است.

افزایش چشمگیر سرعت انتقال داده، امکان استفاده از تصویربرداری پزشکی با وضوح بسیار بالا را فراهم می‌کند و می‌تواند برای تشخیص بیماری‌ها و انجام آزمایش‌های پیچیده مفید باشد. همچنین استفاده از دستگاه‌های فیبر نوری برای شناسایی ناهنجاری‌های داخلی بدن با دقت بالاتر امکان‌پذیر خواهد شد.

علاوه بر کاربردهای پزشکی، در صورت بهره‌برداری گسترده از این فناوری، سرویس‌های اینترنت پرسرعت در سراسر جهان دستخوش تغییرات بزرگی خواهند شد. با افزایش قابل‌ توجه پهنای باند، کاربران می‌توانند از دانلودهای سریع‌تر، استریم بدون افت کیفیت و ارتباطات پایدارتر بهره ببرند.

محدودیت‌های احتمالی: افزایش پهنای باند، نه کاهش تأخیر

با وجود پیشرفت چشمگیر این فناوری، کارشناسان تأکید دارند که این نوآوری به معنای افزایش مستقیم سرعت انتقال داده نیست، بلکه جهشی در میزان پهنای باند به حساب می‌آید.

به عبارت دیگر، اگرچه این فناوری می‌تواند ظرفیت انتقال اطلاعات را به طرز چشمگیری افزایش دهد، اما همچنان مسئله تأخیر در ارتباطات دوربرد به‌طور کامل حل نخواهد شد.

به عنوان مثال، در بازی‌های آنلاین که نیاز به ارتباطات کم‌تأخیر دارند، کاربران همچنان ممکن است هنگام اتصال به سرورهای دوردست با پینگ ۲۰۰ تا ۳۰۰ میلی‌ثانیه مواجه شوند. اگرچه نور سریع‌ترین پدیده در جهان است، اما همچنان تابع محدودیت‌های فیزیکی خواهد بود و فاصله میان سرورها بر تأخیر ارتباطی تأثیر خواهد گذاشت.

آیا اینترنت فوق پرسرعت در دسترس همگان قرار می‌گیرد؟

در صورتی که این فناوری به مرحله تولید انبوه برسد و زیرساخت‌های لازم برای پیاده‌سازی آن در سطح جهانی فراهم شود، دنیای ارتباطات شاهد تحولاتی اساسی خواهد بود. سرویس‌های اینترنتی می‌توانند با پهنای باندی بسیار بالاتر از وضعیت کنونی ارائه شوند و این موضوع به رشد فناوری‌های وابسته به داده‌های حجیم، مانند: پردازش ابری و هوش مصنوعی، کمک شایانی خواهد کرد.

با وجود این، چالش‌های فنی و اقتصادی همچنان بر سر راه تجاری‌سازی این فناوری وجود دارد. هزینه‌های پیاده‌سازی، نیاز به ارتقای زیرساخت‌های ارتباطی و مسائل مربوط به سازگاری با تجهیزات فعلی، از جمله موانعی هستند که باید برطرف شوند.

هرچند، این دستاورد جدید نشان می‌دهد که آینده ارتباطات دیجیتال به سمت سرعت‌های بی‌سابقه در حرکت است و امکان دارد در سال‌های آینده، اینترنتی با ظرفیت انتقال داده چندین برابر سریع‌تر از امروز در دسترس کاربران قرار گیرد.