 Исследовательское подразделение корпорации IBM в сотрудничестве с рядом
университетов представило новое поколение экспериментальных компьютерных
чипов, созданных для эмуляции работы головного мозга человека в
процессе восприятия, действия и познания новой информации. Исследователи
говорят, что новая технология позволит в прямом смысле слова сделать
компьютеры будущего более умными, сократив их размеры и потребности в
плане вычислительной мощности.
Как рассказали в корпорации, новый чип резко отличается от традиционных
вычислительных и проекционных концепций, используемых в современных
компьютерах. Фактически, речь сейчас идет о создании первого работающего
нейросинаптического вычислительного процессора, воспроизводящего
процессы, аналогичные тем, что происходят между синапсами и нейронами в
головном мозге. Такая организация чипа является значительно более
сложной, чем организация современных кремниевых процессоров, работающих
по жесткому алгоритмическому принципу.
На сегодня у IBM и партнеров по данному проекту есть в наличии два
прототипа процессоров, которые уже были изготовлены и сейчас они
проходят тестирование.
В корпорации говорят, что в будущем на базе созданных процессоров можно
будет создавать так называемые "познающие компьютеры", которые не
придется программировать таким же способом, как и нынешние машины.
Вместо этого когнитивные компьютеры смогут сами получать опыт, находить
взаимосвязи, создавать гипотезы и учиться на базе имеющейся информации.
Таким образом, по всем параметрам эти решения будут имитировать мозг.
Для создания подобных чипов в IBM объединили достижения в области
нанотехнологий, нейробиологии и суперкомпьютеров. Начальный этап
исследований в области нейросинаптических чипов профинансировало
американское агентство передовых научных разработок DARPA, выделив на
проект 21 млн долларов. Исследования велись в рамках научного проекта
Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics (SyNAPSE).
Цель данного проекта заключается в создании системы, которая не только
анализирует сложную информацию из различных сенсорных модальностей, но и
динамически перестраивает себя на базе взаимодействия с внешней средой.
Сейчас исследователи говорят, что созданные чипы пока способны
анализировать данные, но не способны самоперестраиваться. Данная
способность, как надеются исследователи, у них появится в будущем.
"В рамках этого проекта мы надеемся выйти за пределы современной
парадигмы вычислительной техники, описанной еще Фон Нейманом. Будущие
приложения будут предъявлять повышенные требования к компьютерам и нам
либо придется значительно наращивать вычислительные возможности чипов,
либо делать их более интеллектуальными", - говорит Дхармендра Модха,
руководитель данного проекта в IBM Research.
В IBM говорят, что новые чипы не содержат в себе каких-либо
биологических элементов, но обладают их свойствами, что также является
новинкой. Внутри чипов есть так называемое нейросинаптическое ядро,
созданное из кремниевых структур и интегрированной памяти,
воспроизводящей мозговые синапсы вычислительного блока, имитирующего
нейроны из коммуникационной области, воспроизводящей мозговые аксоны.
Как было отмечено выше, у IBM имеются два прототипа чипа. Оба имеют ядра
созданные на базе 45-нанометровой технологии SOI-CMOS и содержащие по
256 нейронов. Одно ядро содержит в себе по 262 144 программируемых
синапса, другое - 65 536 обучающихся синапса. В IBM говорят, что чипы в
проведенных демонстрациях показали свою успешность в таких задачах, как
навигация, машинное видение, ассоциативная память и другие.
В корпорации рассказали, что сейчас работают над многоядерными
нейросинаптическими чипами, а также над специальным системным
программным обеспечением для "умных" процессоров. В долгосрочной
перспективе IBM поставила себе задачу по созданию системы из 10 млрд
нейронов и нескольких сотен триллионов синапсов, при этом потребляющая
не более одного киловатта электричества.
Источник |
