IBM создала что-то замечательное. Объявленный на прошлой неделе в статье в Science, «TrueNorth» — это то, что известно как « нейроморфный чип» »- компьютерный чип, предназначенный для имитации биологических нейронов, для использования в интеллектуальных компьютерных системах, таких как Watson.
Чип, изготовленный компанией Samsung с использованием 28 нм процессов, имеет 4096 специализированных ядер и может имитировать один миллион человекоподобных нейронов с 256 синапсами каждый. Нейроны, смоделированные чипом, представляют собой «всплески нейронов» — более детальную, биологическую модель нейронов, чем те, которые обычно используются в машинном обучении, которые кодируют информацию о времени и частоте импульсов, движущихся от нейронов к нейронам.
Чип может имитировать только около четверти такого количества нейронов, сколько содержится в коре головного мозга типичной мыши, но уже способен к впечатляющим способностям распознавания образов в сочетании с традиционной компьютерной системой.
Что такое TrueNorth?
TrueNorth является продуктом амбициозного проекта, созданного в IBM с 2011 года, целью которого является создание нейроморфного устройства, способного на подобие человеческого интеллекта, которое может вписаться в пространство человеческого мозга и потреблять такое же количество энергии ( около двадцать ватт, или 1/7 энергии, используемой Pentium 4 ). Исследование было частично профинансировано DARPA, исследовательским отделом Министерства обороны США, в рамках инициативы AI «SYNAPSE», в которую Если вы видели Terminator 2, было бы несправедливо проводить сравнение.
TrueNorth — смелый первый шаг к этому видению, хотя впереди еще долгий путь — кора головного мозга человека содержит 20 миллиардов нейронов, что в 20 000 раз больше, чем у чипа IBM. Многие особенности архитектуры определенных областей мозга до сих пор недостаточно изучены. Сложность имеет значение, сам чип выполняет только поведение сети: обучение сети (определение синаптических соединений, которые заставляют сеть делать то, что вы хотите) в настоящее время обрабатывается с использованием традиционных компьютерных процессоров, хотя IBM хотела бы перенести эту функцию на фишка когда-нибудь.
IBM провела тестирование чипа по ряду стандартных тестов машинного интеллекта, включая задачу распознавания изображений, разработанную DARPA , при которой их чип достигает 80% точности. Это очень хороший показатель — хотя более впечатляет то, что чип смог выполнить этот подвиг в режиме реального времени, обрабатывая тридцать изображений в секунду и потребляя всего 63 милливатта, что примерно в семь раз меньше, чем энергопотребление типичного ночник
Если вы просто сложите 20 000 из этих чипов, чтобы приравнять их грубую силу к мощному сигналу человеческого мозга, то получится сервер, который потребляет лишь немного больше энергии, чем обычный электрический чайник — почти в сто раз больше, чем мозг, но не запредельная сумма никакими средствами. Это отличается от скромного суперкомпьютера, который обычно требуется для выполнения той же задачи. Дхармендра Модха, сотрудник IBM, выразил это так:
Чтобы подчеркнуть это расхождение между мозгом и современными компьютерами, обратите внимание, что для имитации человеческого масштаба со 100 триллионами синапсов потребовалось 96 стоек Blue Gene / Q суперкомпьютера Lawrence Livermore National Lab Sequoia National Lab ».
Так что же на самом деле означает этот чип для будущего приложений ИИ?
Что ж, этот чип — это только начало: необходимо добиться значительного прогресса в увеличении плотности и связности нейронов, снижении энергопотребления и создании все большего числа взаимосвязанных нейронов. Существует также возможность использования выделенного оборудования для обучения сети, что может привести к значительным улучшениям в точности поведения сети.
Тем не менее, технология такого рода начнет находить применение в приложениях в относительно ближайшем будущем: чип достаточно мал и потребляет мало энергии, чтобы многомиллионные нейронные сети могли быть встроены в устройства, такие как автономные роботы и смартфоны, ускоряя развитие окружающей среды. интеллектуальная революция.
IBM также надеется установить в свои компьютерные системы Watson микросхемы, содержащие, возможно, миллиарды нейронов, что позволит программному обеспечению Watson переносить сложные проблемы в аппаратные нейронные сети и получать решения, что сделает модули Watson дешевле, меньше и умнее — в идеале, в конечном итоге вы могли бы запустить такая система, как Watson на каждом смартфоне.
Интеллект быстро становится одним из наиболее ценных товаров в вычислительной технике, и удешевление работы интеллектуальных систем окажет огромное влияние на то, где эти системы могут быть развернуты и для чего. Есть риски для такого рода прогресса. , конечно, но ценность также потенциально огромна. Компьютерный интеллект, вероятно, изменит каждый аспект нашей жизни в ближайшие годы, и такого рода исследования сделают его дешевле и мощнее.
Изображение предоставлено: « IBM Think Card », Стивен Коулз, « IBM Blue Gene / P », Argonne National Labs, « Мозговой штурм », Стив Джурветсон , agsandrew / Shutterstock