助理教授王天宇（ECE）致力于使人工智能数据中心更节能
人工智能已经在消耗大量的能源，而且这个问题即将变得更糟。据Energy Digital称，用于托管和运行大规模人工智能优化的数据中心估计在2022年消耗了全球电力的1-1.5%，预计到2026年，电力需求将翻一番。
弗吉尼亚被认为是全球数据中心的中心，全球至少70%的互联网流量通过北弗吉尼亚，数据中心的存在正在迅速扩大。弗吉尼亚州主要的电力供应商Dominion Energy估计，未来15年，电力需求将增长约85%。
为什么这是一个问题？高德纳（Gartner）的一位副总裁分析师表示，首先，为了跟上生成式人工智能的快速增长，新的超大规模数据中心将超过公用事业提供商快速扩展容量的能力。这可能会破坏能源供应，并可能导致全球能源短缺。
此外，人工智能对能源的需求将对环境产生影响，特别是二氧化碳排放量的增加。在弗吉尼亚州，这些影响已经显现出来——该地区预计的能源使用量激增，这引起了环保人士对弗吉尼亚州实现可再生能源目标的能力的担忧。此外，居民能源账单将增加，以资助可再生能源和天然气项目。
助理教授天宇王（ECE）于2024年初加入波士顿大学，将物理和光学原理与计算机科学相结合，致力于构建更节能的硬件，可用于从这些大型人工智能数据中心到本地部署的自主代理等应用。
Wang的澳门威尼斯人注册网站研究涉及以更节能的方式寻找替代的物理平台来进行神经网络计算，这对当今每个强大的人工智能模型都至关重要。“我对利用物理过程，比如光学现象，进行计算很感兴趣。与数字计算机相比，这些模拟系统在神经形态计算方面可能更高效，而这正是使当今庞大的人工智能模型更高效、更容易使用所需要的。”王说。
Wang说，他和他的团队，人工智能光子学实验室，已经确定光子学是一个有前途的解决方案，因为它具有高通信带宽和并行性，使其成为神经形态计算的自然选择，一种模仿人类大脑的计算方法。为了为这种新形式的计算硬件铺平道路，他和他的团队通过实验来解决这样的问题：扩展这些非常规光学计算机最有希望的架构是什么？如何以可扩展的方式训练和对齐这些模拟计算机？光学计算近期最有希望的应用是什么？
目前，王在他的实验室里从事两个项目，一个是处理，另一个是计算传感。“在处理器方面，我们正致力于将光子学集成到大型语言模型中，比如ChatGPT，”他说。“我们希望能够训练这些模型，并在人们的硬件上运行这些实用的模型，以展示其潜力。”在计算传感方面，他和他的团队发现一个应用是细胞计数的细胞分选，用于描述和计数血细胞，在细胞生物学澳门威尼斯人注册网站研究和早期癌症诊断等疾病的医学诊断中都很有用。在这两个项目中，王的目标是使用光学系统进行计算，从而使处理比数字电子设备更节能、更快，而数字电子设备消耗更多的能量，因此对环境有重大影响。
王的澳门威尼斯人注册网站研究是独一无二的，因为它将物理学和计算机结合在一起，这两个学科目前“真的很分裂”。他认为，目前的计算科学课程主要是为计算机科学和计算机工程专业人士设计的，几乎没有提到如何将这些方法应用于自然科学和工程澳门威尼斯人注册网站研究，而计算科学和物理科学在历史上的联系要紧密得多（参见2025年的诺贝尔物理学奖）。在未来，我们将看到更多跨学科的澳门威尼斯人注册网站研究（参见2025年的诺贝尔化学奖）。为了弥补这一差距，他正在开设一门澳门威尼斯人注册网站研究生水平的物理和计算机课程。
“我将继续澳门威尼斯人注册网站研究这些基于物理系统，特别是光学系统的新计算形式。我感兴趣的是了解它们的优势是什么，它们的优势来自哪里，以及它们有什么用处。”王说。
王天宇，波士顿大学电子与计算机工程系副教授。他曾被波士顿大学授予2024年Peter J. Levine职业发展教授职位，并在加入波士顿大学之前，于2022-2023年获得施密特人工智能科学博士后奖学金。