Исследователи из IBM объявили о выпуске процессора SyNAPSE, созданного по подобию человеческого мозга. Чип, использующий миллион искусственных нейронов и 256 миллионов синапсов, функционирует режиме реального времени. Он был произведен по 28-нанометровому техпроцессу Samsung в сотрудничестве с университетом Cornell Tech.
SyNAPSE является первым нейросинаптическим компьютерным чипом. Архитектура фон Неймана, на которой построено большинство современных компьютеров с 1946 года, в нем не применяется. Разработка использует 5,4 миллиарда транзисторов, а потребляемая мощность не превышает 70 милливатт энергии — меньше, чем у любого современного микропроцессора. Для сравнения, сегодняшние чипы Intel в ПК и дата-центрах могут иметь 1,4 миллиарда транзисторов и потреблять от 35 до 140 ватт энергии.
Новая архитектура производит вычисления параллельно на основе событий. "Для обеспечения масштабирования соседние чипы могут быть мгновенно интегрированы между собой, что позволяет создать базу для будущих нейросинаптических суперкомпьютеров", — сказали в IBM.
SyNAPSE может применяться в наиболее сложных областях сферы вычислений — например, для анализа финансовых рынков с высокой степенью точности, прогнозирования землетрясений, цунами, а также приливов и отливов океана. Такие процессоры также могут использоваться в военных целях или для обеспечения общественной безопасности.
IBM ведет разработку "биологического" чипа на протяжении более десяти лет. C 2008 года проект финансируется Агентством по перспективным научно-исследовательским разработкам США (DARPA).
Человеческий мозг — машина столь совершенная и сложная, что воссоздать её при помощи даже самых современных инженерных методик пока что невозможно. Но попытки сконструировать нечто рукотворное, обладающее искусственным интеллектом, постоянно предпринимаются учёными со всего мира.
К примеру, меньше месяца назад разработчикам системы ConceptNet 4 удалось доказать, что она обладает мышлением четырёхлетнего ребёнка. Только вот развиваться со временем компьютерная программа не сможет — лишь человек способен обучить её дополнительным "навыкам" и функциям.
Исследователи из университета Цюриха (Universität Zürich) и Швейцарской высшей технической школы (ETH) сделали настоящий прорыв в области инженерии искусственного интеллекта: они создали сеть из так называемых нейроморфных чипов, способную имитировать функции человеческого мозга по обработке получаемой информации.
Большинство методик нейроинформатики основаны либо на создании "нейронной" сети из обычных современных компьютеров, либо на симуляции сложных нервных систем путём составления сети из суперкомпьютеров. Учёные из Цюриха сконструировали искусственную систему обработки данных, состоящую из небольших плат, играющих роль нейронов мозга. Получившаяся нейроморфная сеть сравнима по размерам, мощности и потреблению энергии с нашим мозгом.
Отметим, что человеческому мозгу достаточно всего 20 Ватт. Такой продуктивности инженерам достичь пока не удалось, но, если сравнить нынешнюю разработку с суперкомпьютерами, система потребляет в 200 тысяч раз меньше энергии.
Интересно, что кремниевые чипы, из которых состоит нейроморфная сеть, не очень похожи на компьютерные. В привычных нам платах транзистор является переключателем сигналов. Здесь же он выполняет функции ещё и аналоговой шкалы. В результате требуется намного меньше транзисторов на чип, чем в обычных полностью цифровых системах.
"Нашей целью было создать систему микрочипов, подражающую работе нейронов мозга", — говорит ведущий автор исследования Джакомо Индивери (Giacomo Indiveri).
Сложнее всего было заставить полностью искусственную сеть "нейронов" выполнять конкретные задачи, но Индивери и его коллегам это удалось. Сеть нейроморфных чипов проявила себя наилучшим образом при выполнении комплексных сенсомоторных заданий в режиме реального времени.
Инженеры продемонстрировали способности машины: ей давали задания, для выполнения которых требовалось задействование краткосрочной памяти и умение принимать решения в зависимости от обстоятельств. Чтобы обеспечить систему такими способностями, учёные скомпоновали нейроморфные чипы в обрабатывающую информацию сеть, похожую на так называемый конечный автомат — понятие в математике и информатике, описывающее логические процессы и работу компьютерных программ.
"Модель созданной нами сети отчасти напоминает структуры мозга млекопитающих", — уверяет Индивери в пресс-релизе.
Система, разработанная швейцарскими инженерами, выполняет команды пользователя и демонстрирует почти природные способности к обработке информации. Индивери предлагает в дальнейшем совместить его искусственный мозг с другими высокотехнологичными органами, чтобы получить полностью рукотворную систему, умеющую получать, обрабатывать информацию, а также реагировать на неё физически.
"Модель созданной нами сети отчасти напоминает структуры мозга млекопитающих", — уверяет Индивери в пресс-релизе.
Система, разработанная швейцарскими инженерами, выполняет команды пользователя и демонстрирует почти природные способности к обработке информации. Индивери предлагает в дальнейшем совместить его искусственный мозг с другими высокотехнологичными органами, чтобы получить полностью рукотворную систему, умеющую получать, обрабатывать информацию, а также реагировать на неё физически.
