Η IBM έφτιαξε έναν τεχνητό εγκέφαλο από 48 τσιπ.

Στο εργαστήριο της κοντά στο Σαν Χοσέ, η IBM έχει κατασκευάσει έναν ηλεκτρονικό εγκέφαλο τρωκτικού από 48 τσιπ δοκιμής TrueNorth, το καθένα από τα οποία μπορεί να μιμηθεί ένα βασικό δομικό στοιχείο του εγκεφάλου.

Η IBM έφτιαξε έναν τεχνητό εγκέφαλο από 48 τσιπ.

Υπό την ηγεσία του αρχηγού του έργου Dharmendra Modha, γνωριστήκαμε στενά και προσωπικά με όλο το έργο.που καλύπτεται με διαφανή πλαστικά πάνελΜοιάζει με κάτι από μια ταινία επιστημονικής φαντασίας της δεκαετίας του '70, αλλά η Μόντα λέει, "Κοιτάς ένα μικρό τρωκτικό".

Μιλάει για τον εγκέφαλο ενός μικρού τρωκτικού, ή τουλάχιστον αυτή η στοίβα τσιπς μπορεί να χωρέσει σε αυτόν τον εγκέφαλο.Ο Μόντα λέει ότι το σύστημα μπορεί να προσομοιώσει 48 εκατομμύρια νευρικά κύτταρα., περίπου ίσο με τον αριθμό των νευρικών κυττάρων σε ένα μικρό εγκέφαλο τρωκτικού.

Στην IBM, ο Μόντα ήταν επικεφαλής της ομάδας γνωστικών υπολογιστών, η οποία εφηύρε το "νευροτσίπ".Υποστήριξη ακαδημαϊκών και κυβερνητικών ερευνητών στο εργαστήριο έρευνας και ανάπτυξης της IBM στη Silicon ValleyΜετά την σύνδεση των δικών τους υπολογιστών με τον ψηφιακό εγκέφαλο ποντικιού, οι ερευνητές εξερεύνησαν τη δομή του και άρχισαν να γράφουν προγράμματα για το τσιπ TrueNorth.

Τον περασμένο μήνα, κάποιοι ερευνητές είχαν ήδη δει αυτόν τον τύπο στο Κολοράντο, οπότε τον είχαν προγραμματίσει να αναγνωρίζει φωτογραφίες και ομιλία, και να καταλαβαίνει κάποια φυσική γλώσσα.Το τσιπ τρέχει τους αλγόριθμους "βαθιάς μάθησης" που τώρα κυριαρχούν στις υπηρεσίες τεχνητής νοημοσύνης του Διαδικτύου., παρέχοντας αναγνώριση προσώπου για το Facebook και πραγματική μετάφραση γλωσσών για το Skype της Microsoft.Η IBM έχει ένα προβάδισμα εδώ επειδή η έρευνά της θα μπορούσε να μειώσει την ανάγκη για χώρο και τροφοδοσίες ενέργειαςΣτο μέλλον, μπορεί να μπορέσουμε να βάλουμε αυτή την τεχνητή νοημοσύνη σε κινητά τηλέφωνα και άλλες μικρές συσκευές, όπως το AIDS και τα ρολόγια.

"Τι μπορούμε να πάρουμε από τη δομή των συνάψεων; Μπορούμε να ταξινομήσουμε εικόνες με πολύ χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, και μπορούμε συνεχώς να λύνουμε νέα προβλήματα σε νέα περιβάλλοντα".ένας επιστήμονας υπολογιστών στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore που είναι υπεύθυνος για την εφαρμογή αλγορίθμων βαθιάς μάθησης για την εθνική ασφάλεια.

Η TrueNorth είναι η τελευταία τεχνολογία που θα τρέχει βαθιά μάθηση και μια σειρά από άλλες υπηρεσίες τεχνητής νοημοσύνης στο μέλλον.Το Facebook και η Microsoft εξακολουθούν να απαιτούν ξεχωριστούς επεξεργαστές γραφικών, αλλά όλοι κινούνται προς το FPgas (τσιπ που μπορούν να προγραμματιστούν για συγκεκριμένες εργασίες).Ο Peter Diehl (PhD στην ομάδα υπολογιστών Cortex στο Πολυτεχνικό Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης) πιστεύει ότι το TrueNorth είναι ανώτερο τόσο από τα αυτόνομα γραφικά τσιπ όσο και από το FPgas λόγω της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας.

Η κύρια διαφορά, λέει ο Τζέισον Μάρς, καθηγητής επιστήμης των υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, είναι ότι το TrueNorth λειτουργεί απρόσκοπτα με αλγόριθμους βαθιάς μάθησης.Και τα δύο προσομοιώνουν νευρωνικά δίκτυα σε βάθος και παράγουν νευρώνες και συνάψεις "στο μυαλό""Το τσιπ μπορεί να εκτελέσει αποτελεσματικά τις εντολές του νευρικού δικτύου". Δεν συμμετείχε στην δοκιμή, αλλά παρακολουθεί στενά την πρόοδο του τσιπ.

Παρόλα αυτά, το TrueNorth δεν είναι ακόμα πλήρως συγχρονισμένο με τους αλγόριθμους βαθιάς μάθησης.Επειδή είναι ακόμα κάποια απόσταση από την πραγματική αγοράΓια τον Modha, ήταν επίσης μια απαραίτητη διαδικασία, όπως είπε: "Χρειαζόμασταν να θέσουμε μια σταθερή βάση για μια μεγάλη μεταμόρφωση".

Ο εγκέφαλος στο τηλέφωνο

Ο Πίτερ Ντίλ ταξίδεψε πρόσφατα στην Κίνα, αλλά για κάποιο λόγο, το τηλέφωνό του δεν δούλευε με την Google, και ξαφνικά επέστρεψε την τεχνητή νοημοσύνη στην αρχική της μορφή.Επειδή το μεγαλύτερο μέρος του cloud computing τώρα εξαρτάται από τους servers της GoogleΈτσι, χωρίς το δίκτυο, όλα είναι άχρηστα.

Η βαθιά μάθηση απαιτεί τεράστια ποσότητα επεξεργαστικής ισχύος, η οποία συνήθως παρέχεται από γιγαντιαία κέντρα δεδομένων, και τα τηλέφωνά μας συνήθως συνδέονται μαζί τους μέσω του Διαδικτύου.από την άλλη πλευρά, μπορεί να μεταφέρει τουλάχιστον μέρος της ισχύος επεξεργασίας του στο τηλέφωνό σας ή σε άλλη συσκευή, η οποία θα μπορούσε να επεκτείνει σημαντικά τη συχνότητα χρήσης της τεχνητής νοημοσύνης.

Αλλά για να το καταλάβετε αυτό, πρέπει πρώτα να καταλάβετε πώς λειτουργεί η βαθιά μάθηση.εταιρείες όπως η Google και το Facebook πρέπει να χτίσουν τα δικά τους νευρωνικά δίκτυα για να χειριστούν συγκεκριμένες εργασίεςΑν θέλουν την ικανότητα να αναγνωρίζουν αυτόματα φωτογραφίες γάτας, πρέπει να δείξουν στο νευρωνικό δίκτυο ένα σωρό φωτογραφίες γάτας.Ένα άλλο νευρωνικό δίκτυο χρειάζεται να εκτελέσει αυτή την εργασία.Όταν βγάζετε μια φωτογραφία, το σύστημα πρέπει να καθορίσει αν υπάρχουν γάτες μέσα, και το TrueNorth υπάρχει για να κάνει το δεύτερο βήμα πιο αποτελεσματικό.

Μόλις εκπαιδεύσεις το νευρωνικό δίκτυο, το τσιπ μπορεί να σε βοηθήσει να παρακάμψεις το τεράστιο κέντρο δεδομένων και να προχωρήσεις κατευθείαν στο δεύτερο βήμα.μπορεί να χωρέσει σε συσκευές χειρόςΑυτό αυξάνει τη συνολική αποτελεσματικότητα επειδή δεν χρειάζεται πλέον να κατεβάσετε τα αποτελέσματα από το κέντρο δεδομένων μέσω του δικτύου.μπορεί να μειώσει σημαντικά την πίεση στα κέντρα δεδομένων"Αυτό είναι το μέλλον της βιομηχανίας, όπου οι συσκευές μπορούν να εκτελούν περίπλοκες εργασίες ανεξάρτητα".

Νευρώνες, άξονες, συνάψεις και νευρικοί παλμοί

Η Google έχει πρόσφατα προσπαθήσει να φέρει νευρωνικά δίκτυα στα κινητά τηλέφωνα, αλλά ο Diehl πιστεύει ότι το TrueNorth είναι πολύ μπροστά από τους ανταγωνιστές του, επειδή είναι πιο συγχρονισμένο με τη βαθιά μάθηση.Κάθε τσιπ μπορεί να προσομοιώσει εκατομμύρια νευρώνες, και αυτοί οι νευρώνες μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω "συναντήσεων στον εγκέφαλο".

Αυτό είναι που ξεχωρίζει το TrueNorth από παρόμοια προϊόντα στην αγορά, ακόμη και σε σύγκριση με τους επεξεργαστές γραφικών και FPgas έχουν αρκετά πλεονεκτήματα." παρόμοια με τα ηλεκτρικά ερεθίσματα στον εγκέφαλοΟι νευρικές παρορμήσεις μπορούν να δείξουν αλλαγή τόνου στη γλώσσα κάποιου, ή αλλαγή χρώματος σε μια εικόνα.Ένας από τους κύριους σχεδιαστές του τσιπ..

Παρόλο που υπάρχουν 5,4 δισεκατομμύρια τρανζίστορες στο τσιπ, η κατανάλωση ενέργειας είναι μόνο 70 milliwatts.αλλά η κατανάλωση ενέργειας του φτάνει τα 35 με 140 βατ.Ακόμη και τα τσιπ ARM, τα οποία χρησιμοποιούνται συνήθως στα smartphones, καταναλώνουν αρκετές φορές περισσότερη ενέργεια από τα τσιπ TrueNorth.

Φυσικά, για να λειτουργήσει πραγματικά το τσιπ, χρειάζεται νέο λογισμικό, το οποίο είναι ακριβώς αυτό που ο Ντίλ και άλλοι προγραμματιστές προσπαθούσαν να κάνουν κατά τη διάρκεια της δοκιμής.Οι προγραμματιστές μετατρέπουν τον υπάρχοντα κώδικα σε μια γλώσσα που αναγνωρίζει το τσιπ και το τροφοδοτεί., αλλά επίσης εργάζονται για να γράψουν εγγενή κώδικα για το TrueNorth.

παρών

Όπως και άλλοι προγραμματιστές, η Modha επικεντρώνεται στην συζήτηση του TrueNorth στον τομέα της βιολογίας, όπως νευρώνες, άξονες, συνάψεις, νευρικές παλμές κλπ.Το τσιπ αναμφίβολα μιμείται το ανθρώπινο νευρικό σύστημα με κάποιους τρόπους."Αυτές οι συζητήσεις είναι συχνά πολύ προειδοποιητικές, αφού το ανθρώπινο μυαλό δεν είναι φτιαγμένο από πυρίτιο".συνιδρυτής μιας εταιρείας που ονομάζεται Skymind.

Όταν ξεκίνησε το έργο το 2008, με μια επένδυση 53,5 εκατομμυρίων δολαρίων από την DARPA (το ερευνητικό τμήμα του Υπουργείου Άμυνας),Ο στόχος ήταν να κατασκευάσουμε ένα εντελώς νέο τσιπ από εντελώς διαφορετικά υλικά και να προσομοιώσουμε τον ανθρώπινο εγκέφαλοΑλλά ξέρει ότι δεν θα συμβεί γρήγορα, και "δεν μπορούμε να αγνοήσουμε την πραγματικότητα στο δρόμο για την επιδίωξη των ονείρων μας", είπε.

Το 2010, ήταν ξαπλωμένος με γρίπη των χοίρων, και κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου συνειδητοποίησε ότι ο καλύτερος τρόπος για να ξεπεράσει το εμπόδιο ήταν να ξεκινήσει με τη δομή του τσιπ και να επιτύχει μια προσομοίωση του εγκεφάλου."Δεν χρειάζεσαι νευρικά κύτταρα για να μιμηθείς τη βασική φυσικήΠρέπει να είμαστε αρκετά ευέλικτοι για να γίνουμε όλο και πιο σαν τον εγκέφαλο".

Αυτό είναι το τσιπ TrueNorth. Δεν είναι ψηφιακός εγκέφαλος, αλλά είναι ένα σημαντικό βήμα στην πορεία, και με την δοκιμή της IBM, το σχέδιο είναι στο δρόμο.Όλο το μηχάνημα αποτελείται από 48 ξεχωριστές μηχανές.Την επόμενη εβδομάδα, με την ολοκλήρωση της δοκιμής, ο Μόντα και η ομάδα του θα διαλύσουν τη μηχανή για να την πάρουν οι ερευνητές για περαιτέρω μελέτες.Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν την τεχνολογία για να αλλάξουν την κοινωνία, και αυτοί οι ερευνητές είναι η ραχοκοκαλιά των προσπαθειών μας.