Sukurta unikali smegenų darbą imituojantį mikroschema. Kaip ji pakeis DI ()
Naujoji technologija leis paleisti dirbtinio intelekto programas net išmaniuosiuose telefonuose ir automobilių kompiuteriuose, teigia mokslininkai.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Technologijų korporacija IBM pristatė analoginio dirbtinio intelekto lusto prototipą, kuris veikia kaip žmogaus smegenys. Mokslininkai paskelbė straipsnį apie savo tyrimus žurnale „Nature“.
Komanda teigia, kad 64 branduolių analoginis lustas leidžia atlikti sudėtingus skaičiavimus vykdant įvairias giliųjų neuroninių tinklų (DNN) užduotis. Padauginus 8 bitų I/O matricą iš vektoriaus keturių fazių (didelio tikslumo) arba vienfazio (mažo tikslumo) dirbant tiesioginio skaitymo režimu, lustas gali pasiekti maksimalų 16,1 arba 63,1 teraoperacijų per sekundę pralaidumą. O energijos vartojimo efektyvumas yra atitinkamai 2,48 arba 9,76 teraoperacijų per sekundę vienam vatui.
Kaip paaiškino mokslininkai, analoginis atminties skaičiavimas (AIMC) su varžinės atminties įrenginiais gali sumažinti neuroninių tinklų delsą ir energijos suvartojimą, nes jis tiesiogiai atlieka skaičiavimus atmintyje. Kitaip tariant, su jų pagalba dirbtinis intelektas kompiuteriuose turėtų veikti greičiau ir sunaudoti mažiau elektros energijos. Tačiau norint pasiekti šį efektą, AIMC reikia derinti su skaitmeninėmis operacijomis ir lusto ryšiu.
IBM pagamino 14 nm metalo oksido integruotą fazių keitimo atminties lustą, kuriame yra 64 AIMC branduoliai, sujungti per specialų vidinį tinklą. Jis taip pat įgyvendina skaitmeninio aktyvinimo funkcijas ir papildomą apdorojimą, susietą su atskirais konvoliuciniais sluoksniais ir atminties moduliais.
Pasiskolinęs pagrindines neuroninių tinklų veikimo biologinėse smegenyse ypatybes kiekviename branduolyje, IBM sukūrė lustą su kompaktiškais, laiku pagrįstais analoginiais-skaitmeninais keitikliais, kad būtų galima pereiti iš analoginio į skaitmeninį pasaulį. Kiekvienas branduolys taip pat prijungtas prie lengvų skaitmeninių procesorių, kurie atlieka paprastas nelinijinio neuronų aktyvavimo ir mastelio keitimo funkcijas.
Ateityje IBM prototipo lustas galėtų pakeisti šiuolaikinius lustus, palaikančius sudėtingas dirbtinio intelekto sistemas kompiuteriuose ir telefonuose, teigia mokslininkai. Mikroschemos viduryje yra įmontuotas bendras skaitmeninio apdorojimo blokas, kuris įgyvendina sudėtingesnes operacijas, kurios yra labai svarbios tam tikrų tipų neuroninių tinklų veikimui.
Kaip paaiškina „Interesting Engineering“, rinkoje atsiranda vis daugiau pagrindinių modelių ir DI generuojamųjų įrankių, todėl tradicinių skaičiavimo metodų, kuriuose naudojami šie modeliai, našumas ir energijos vartojimo efektyvumas yra neribotas. IBM nori užpildyti šią spragą. Bendrovė teigia, kad daugelis šiandien kuriamų lustų turi padalintą atmintį ir skaičiavimo blokus, o tai lėtina skaičiavimus.
„Tai reiškia, kad dirbtinio intelekto modeliai paprastai saugomi atskiroje atminties srityje, o norint atlikti skaičiavimo užduotis, reikia nuolat maišyti duomenis tarp atminties ir procesoriaus.
Naudojant memristorius, naujasis lustas bus efektyvesnis, tačiau jame vis tiek bus skaitmeninių elementų. Tai supaprastins dirbtinio intelekto įdiegimą į esamas sistemas.
IBM tyrimų laboratorijos Šveicarijoje mokslininkas Thanosas Vasilopoulos, kalbėdamas su BBC, palygino esamus kompiuterius su žmogaus smegenimis ir pažymėjo, kad jos gali pasiekti puikų našumą, sunaudodamos mažai energijos. Jo nuomone, didelis IBM lusto energijos vartojimo efektyvumas lems tai, kad sudėtingas ir didelės apimties užduotis galės atlikti mažai energijos suvartojantys įrenginiai, pavyzdžiui, automobilių, mobiliųjų telefonų ir fotoaparatų elektronikoje.
„Be to, debesų paslaugų teikėjai galės naudoti šiuos lustus, kad sumažintų energijos sąnaudas ir anglies dvideginio išmetimą“, – pridūrė Thanos Vasilopoulos.
Skirtumas tarp skaitmeninio ir analoginio procesoriaus gali būti lyginamas su skirtumu tarp šviesos jungiklio ir reguliatoriaus – elektroninio šviesos valdymo įtaiso, skirto pakeisti elektros išvestį.
Dauguma lustų yra skaitmeniniai, o tai reiškia, kad jie saugo informaciją nulių ir vienetų pagalba, tačiau IBM naujasis lustas naudoja komponentus, vadinamus „atminties rezistoriais“ arba memristoriais, kurie yra analoginiai ir gali saugoti tam tikrą skaičių diapazoną.
Profesorius Ferrante Neri iš Surėjaus universiteto BBC paaiškino, kad memristoriai yra išradimas, įkvėptas žmogaus smegenų skaičiavimo prigimties. Žmogaus smegenys yra analogiškos, o memristorių darbas panašus į jo sinapsių darbą, jie taip pat „atsimena“ savo elektrinę istoriją.
„Susijungę memristoriai gali suformuoti tinklą, panašų į biologines smegenis“, – pabrėžė profesorius.
Jis su atsargiu optimizmu žiūri į tokios technologijos perspektyvas ir pripažįsta, kad IBM pasiekimas artimiausiu metu gali lemti į smegenis panašių lustų atsiradimą. Kartu Ferrante Neri perspėjo, kad sukurti kompiuterį, pagrįstą memristoriais, nėra lengva užduotis, teks išspręsti dar daug problemų, įskaitant medžiagų kainą ir gamybos sunkumus.
