luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Categories:

Искусственный мозг: зачем ученые создают нейроморфный чип, думающий как человек?



Ученые мечтают создать чип, который бы работал как человеческий мозг — быстро, мог обрабатывать параллельные процессы и тратил бы меньше энергии на все это. Такой чип станет основой для полноценного искусственного интеллекта, который будет думать как человек. «Хайтек» рассказывает, как ученые создают искусственный мозг и почему это так сложно.

Работа человеческого мозга до сих пор загадка, его изучают с точки зрения биологии, математики, физики и электронной инженерии. Если соединить все эти знания, получится нейроморфный чип — устройство, которые имитирует работу нашего мозга. Зачем ученые хотят перенести мозг в физическую память? И почему мы до сих пор не создали искусственный интеллект, похожий на нас?

Нейроморфные чипы будут работать как наш мозг. Что это значит?

В основе нейроморфного чипа лежит принцип работы человеческого мозга. Чип повторяет функцию нейронов головного мозга, а также отвечает за передачу информации и ее обработку.

Между нейронами существуют связи, которые появляются благодаря синапсисам, по которым перемещаются электрические сигналы.

Если соблюдены все эти условия, то получается процессор, функционирующий похожим образом, что и наш мозг — он воспринимает поступающую информацию, а также меняет связи между нейронами под воздействием внешнего раздражителя — так работает процесс обучения.

Зачем разрабатывать нейроморфные чипы? Чем они лучше обычных?

Ученые считают, что именно нейроморфные чипы помогут нам создать полноценный искусственный интеллект (ИИ). Еще одна задача таких устройств — сделать быстрее обучение сверточных нейросетей, которые распознают изображения. В таком случае системе на базе ИИ не нужно делать запрос в хранилище с данными, так как все необходимое для работы уже записано в нейронах искусственного мозга.

Также нейроморфные чипы помогут организовать работу алгоритмов машинного обучения внутри самого устройства, это значит, что их можно будет использовать в смартфонах и IoT-технике.

Какие ИТ-компании разрабатывают нейроморфные чипы?

Чтобы сделать нейроморфный чип, нужно перенести и воспроизвести процесс работы человеческого мозга на цифровой носитель. Наука давно занимается этой задачей с разной степенью успешности.

В 2014 году IBM создала модульную систему TrueNorth — это искусственная сеть, которая разработана на основе нескольких процессоров. В ней есть 4,5 млрд транзисторов с 256 млн эмулируемых синапсов. Также инженеры смогли сделать систему энергоэффективной, как и наш мозг.

В 2018 году компания Intel представила свой чип под названием Loihi из 128 нейроморфных ядер, каждое из них приводит в работу 1 024 нейрона. Конфигурацию разработки можно менять с помощью API, написанного на Python.

Разработчики представляют все более похожие на наш мозг устройства, например инженеры из Манчестерского вуза создали архитектуру SpiNNaker, она состоит из 1 млн. ядер, которые запускают в работу 100 млн нейронов. Систему использовали, чтобы симулировать процессы в мозге мыши.

Еще один прорыв в этой области — работа специалистов Samsung и ученых из Гарвардского университета. Они разработали концепт имитации человеческого мозга с полупроводниковыми чипами. С помощью нового метода авторы хотят создать микросхему памяти, которая будет работать так же эффективно, как и мозг,

Почему сделать искусственный мозг сложно?

Основная проблема заключается в том, что человеческий мозг обрабатывает информацию с помощью химических соединений: нейронов в мозге может быть миллиарды, а синаптических связей между ними еще больше. Из-за такой объемной структуры почти невозможно напрямую перенести принцип получения и обработки информации на цифровое устройство. Также полноценное воспроизведение мозга требует много свободной памяти — около нескольких триллионов единиц.

Кроме этого, чтобы повторить структуру мозга, нужно изучить, как он функционирует с точки зрения биологии, математики, электронной инженерии, физики и все это попытаться воплотить в одном устройстве.

Также есть мнение, что архитектура фон Неймана, которая описывает принцип хранения команд и данных в памяти у современных компьютеров, не подходит для нейроморфных чипов, так как она строится на принципах однородности памяти, адресности и программного управления. А это противоречит идее о чипе, работающем как мозг. От этой концепции нужно отказаться и полагаться на нейробиологию.

Архитектура фон Неймана — это когда данные и инструкции хранятся в одной памяти. Этот тип архитектуры строится на принципах однородности памяти, адресности и программного управления. Большинство современных компьютеров работает по этой концепции.

Как будет работать нейроморфный чип, когда мы его изобретем?

Нейроморфный чип совершит революцию в современной технике. Все устройства, которые работают с информацией, станут намного быстрее. И это благодаря тому, что информация будет обрабатываться так же, как и в нашем мозге: автономно и параллельно.

Нейроморфный чип поможет избавиться от задержки при обработке данных или сигналов, которые посылает пользователь. Техника станет самостоятельной и автономной, также снизится расход потребления энергии.

Источник

Tags: мозг, чип
Subscribe

Posts from This Journal “чип” Tag

promo luckyea77 december 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке (или этой) можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments