Czy Braindrop przyniesie nową erę w sztucznej inteligencji?

Sztuczna inteligencja (AI) oraz procesy nauczania maszynowego dawno przestały być jedynie akademickimi rozważaniami, a stały się poważną gałęzią rynku elektronicznego i informatycznego. Na razie większość operacji związanych ze sztuczną inteligencją wymaga do pracy dużych zasobów pamięci i mocy procesora, często nieosiągalnych w małych aplikacjach IoT i chipach zasilanych z baterii, przez co muszą działać na zasadzie offloadingu - obliczenia wysyłane są do chmur obliczeniowych, gdzie następuje ich przetworzenie. Aby umożliwić przetwarzanie danych lokalnie, naukowcy pracują nad neuroprocesorami (określanymi także procesorami neuromorficznymi) - chipami używającymi sztucznych neuronów, aby imitować swoim działaniem ludzki mózg.

Posłuchaj
00:00

Procesory neuromorficzne mogą być wykorzystywane na mnóstwo sposobów. Wiele aplikacji korzystających z proces deep learningu nie może działać w chmurze ze względu na zbyt duże opóźnienia w komunikacji, z kolei procesor neuromorficzny mógłby analizować dane w czasie rzeczywistym, wykorzystując do tego jedynie kilka mikrowatów mocy, komunikując się z chmurą tylko i wyłącznie w momencie, w którym potrzebne byłoby podjęcie działania przez człowieka. Powinniśmy zastanawiać się, jak możemy opracować sztuczny układ nerwowy do wielu różnych dziedzin. - mówi Kwabena Boahen - profesor Uniwersytetu Stanforda.

Jego najnowszy neuroprocesor - Braindrop - okazał się wydajniejszy od procesorów GPU Nvidia Tesla oraz innych rozwiązań stworzonych wcześniej przez środowiska akademickie. Braindrop został też zaimplementowany w krzemie przy użyciu technologii FDSOI (Fully Depleted Silicon on Isolator) 28 nm. Składa się on z 4096 krzemowych neuronów zaprojektowanych specjalnie do optymalizacji aproksymowania funkcji nieliniowych wykorzystywanych w procesie deep learningu. Innowacyjne rozwiązania zastosowane w procesorze pozwoliły znacząco zmniejszyć wymagania energetyczne Braindropa w stosunku do innych istniejących rozwiązań.

 
Kwabena Boahen, twórca procesora Braindrop

Nie wiemy, jak działa mózg

Największym problemem powstrzymującym badaczy przed stworzeniem w pełni działającego neuroprocesora jest brak wiedzy niezbędnej do jego poprawnego działania. O ile biologiczne procesy zachodzące w mózgu podczas przetwarzania danych oraz działanie komunikacji pomiędzy neuronami są znane, o tyle wciąż wielką niewiadomą pozostaje dokładny proces uczenia się ludzkiego mózgu. Ten kluczowy element układanki skutecznie uniemożliwia stworzenie w pełni sztucznej inteligencji - naukowcy nie są w stanie odtworzyć procesu, którego nigdy nie poznali.

W procesie deep learningu, czyli nauki komputera zadań naturalnych dla ludzkiego mózgu, takich jak rozpoznawanie mowy czy rozpoznawanie obrazów, kluczową funkcję pełni propagacja wsteczna (back propagation) - algorytm uczenia nadzorowanego wielowarstwowych sieci neuronowych. Nie znając sposobu, w jaki realizuje to ludzki mózg, algorytmy propagacji wstecznej stworzone przez naukowców wymagają olbrzymich zasobów pamięci oraz zajmują dużo czasu procesora, by zadziałać akceptowalnie. Mózg ludzki w dalszym ciągu rozwiązuje wybrane problemy dużo szybciej niż najsilniejsze superkomputery, niezależnie od zasobów pamięci, którymi dysponują.

 
Braindrop – struktura i prototypowa płytka

Podobne opinie były prezentowane przez naukowców zajmujących się sztuczną inteligencją i deep learningiem podczas warsztatów NICE - Neuro Inspired Computational Elements. "W mózgu człowieka zachodzi wiele fascynujących algorytmów, które wciąż leżą poza możliwościami deep learningu" - podsumował dyskusje szef działu algorytmów neuromorficznych w Intelu podczas wspomnianych warsztatów.

Powiązane treści
Sztuczna inteligencja zagrożona cyberatakami
Rynek chipów do AI podwoi się w ciągu 5 lat
Google wyprzedza Amazona w segmencie inteligentnych domów
Nvidia wyszkoli 5 tys. osób w zakresie wykorzystywania sztucznej inteligencji
Tiny ML - sztuczna inteligencja dostępniejsza niż kiedykolwiek
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Komponenty
Micron i General Motors zawarły strategiczną umowę dotyczącą dostaw pamięci dla pojazdów nowej generacji
Elektromechanika
MyDefence rozwija technologie antydronowe i wzmacnia bezpośrednią obecność na polskim rynku obronnym
Produkcja elektroniki
Polski EMS dla programu Wisła. OBR CTM uruchomił Centrum Elektroniki Militarnej
Produkcja elektroniki
Infineon otwiera w Dreźnie Smart Power Fab. Największa inwestycja w historii firmy wzmocni europejski rynek półprzewodników
Zasilanie
Schneider Electric i Hon Hai Technology Group (Foxconn) ogłaszają strategiczną współpracę, aby przyspieszyć rozwój centrów danych AI
Komunikacja
5G na rzecz obronności: Ericsson i Wojskowa Akademia Techniczna łączą siły
Zobacz więcej z tagiem: Projektowanie i badania
Wywiady
Materiały do ekranowania: miniwywiad - Wojciech Sydor, sales and marketing manager w EX-CON Polska
Wywiady
Materiały do ekranowania: miniwywiad - Mariusz Piękoś, ARIZO
Wywiady
Materiały do ekranowania: miniwywiad - Kacper Gugała, specjalista techniczno-handlowy w firmie Dacpol

Mikrokontrolery PIC32CM PL10 - wydajność 32-bitowego rdzenia Arm Cortex-M0+ i odporność na zakłócenia w projektach 5 V

Firma Microchip Technology prezentuje nową rodzinę mikrokontrolerów (MCU) PIC32CM PL10, która wprowadza wydajność 32-bitowych rdzeni Arm® Cortex®-M0+ do systemów zasilanych napięciem 5 V. Dzięki zgodności wyprowadzeń z 8-bitowymi rodzinami układów AVR® Dx, nowa seria stanowi doskonałą propozycję dla inżynierów poszukujących łatwej ścieżki migracji z architektury 8-bitowej na 32-bitową, pozbawionej konieczności poważnego przebudowywania układów zasilania na płycie czy uczenia się od nowa obsługi układów peryferyjnych.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów