Di labnya dekat SAN Jose, IBM telah membuat otak hewan pengerat elektronik dari 48 Chip uji TrueNorth, yang masing-masing dapat meniru bahan dasar otak.
IBM membuat otak buatan 48 keripik
Di bawah kepemimpinan pemimpin proyek Dharmendra Modha, kami menjadi lebih dekat dan pribadi dengan keseluruhan proyek. Dapat dipahami bahwa volumenya seperti lemari obat di kamar mandi, yang dilapisi dengan panel plastik tembus pandang, dan dapat dengan jelas melihat chipnya, papan sirkuit dan indikator warna-warni di dalamnya. Ini terlihat seperti sesuatu yang keluar dari film fiksi ilmiah tahun 70an, tapi kata Modha, “Anda sedang melihat seekor hewan pengerat kecil.”
Dia berbicara tentang otak hewan pengerat kecil, atau setidaknya tumpukan chip ini bisa masuk ke dalam otak itu. Chip ini bertindak sebagai neuron, blok bangunan dasar otak. Modha mengatakan sistem dapat melakukan simulasi 48 juta sel saraf, kira-kira sama dengan jumlah sel saraf di otak hewan pengerat kecil.
Di IBM, Modha menjalankan kelompok komputasi kognitif, yang menemukan “chip saraf.” Saat dia dan timnya pertama kali meluncurkan penemuan mereka, mereka menggunakannya untuk uji coba tiga minggu, mendukung akademisi dan peneliti pemerintah di laboratorium penelitian dan pengembangan IBM di Silicon Valley. Setelah menghubungkan komputer mereka sendiri ke otak mouse digital, para peneliti menjelajahi strukturnya dan mulai menulis program untuk chip TrueNorth.
Bulan lalu, beberapa peneliti telah melihat orang ini di Colorado, jadi mereka memprogramnya untuk mengenali foto dan ucapan, dan memahami beberapa bahasa alami. Chip menjalankan “pembelajaran mendalam” algoritma yang sekarang mendominasi layanan kecerdasan buatan di Internet, menyediakan pengenalan wajah untuk Facebook dan terjemahan bahasa real-time untuk Skype Microsoft. Tetap, IBM memiliki keunggulan dalam hal ini karena penelitiannya dapat mengurangi kebutuhan ruang dan pasokan listrik. Di masa depan, kita mungkin bisa menerapkan kecerdasan buatan ini ke dalam ponsel dan perangkat kecil lainnya, seperti alat bantu dengar dan jam tangan.
“Apa yang kita dapatkan dari struktur sinaptik? Kita dapat mengklasifikasikan gambar dengan konsumsi daya yang sangat rendah, dan kita dapat terus memecahkan masalah baru di lingkungan baru.” Brian Van Essen, seorang ilmuwan komputer di Lawrence Livermore National Laboratory yang bertanggung jawab menerapkan algoritma pembelajaran mendalam untuk keamanan nasional.
TrueNorth adalah teknologi terbaru yang akan menjalankan pembelajaran mendalam dan serangkaian layanan AI lainnya di masa depan. Mesin masa kini yang menjalankan algoritma dari Google, Facebook dan Microsoft masih memerlukan prosesor grafis terpisah, tapi mereka semua bergerak menuju FPgas (chip yang dapat diprogram untuk tugas tertentu). Peter Diehl (PhD di Cortex Computing Group di Polytechnic University Zurich) percaya TrueNorth lebih unggul dibandingkan chip grafis mandiri dan FPgas karena konsumsi dayanya yang rendah.
Perbedaan utama, kata Jason Mars, seorang profesor ilmu komputer di Universitas Michigan, adalah TrueNorth bekerja secara lancar dengan algoritma pembelajaran mendalam. Keduanya mensimulasikan jaringan saraf secara mendalam dan menghasilkan neuron dan sinapsis “di otak.” “Chip tersebut dapat menjalankan perintah jaringan saraf secara efisien.” Dia tidak berpartisipasi dalam uji coba, tetapi telah mengikuti perkembangan chip tersebut dengan cermat.
Meskipun demikian, TrueNorth belum sepenuhnya tersinkronisasi dengan algoritma pembelajaran mendalam. Namun, IBM telah memutuskan untuk melibatkan peneliti luar dalam meningkatkan chip tersebut, karena masih agak jauh dari pasar sebenarnya. Untuk Modha, itu juga merupakan proses yang perlu, seperti yang dia katakan: “Kita perlu meletakkan dasar yang kokoh untuk melakukan transformasi besar.”
Otak di telepon
Peter Diehl baru-baru ini melakukan perjalanan ke Tiongkok, tapi entah kenapa kamu tahu, teleponnya tidak berfungsi dengan Google, dan dia tiba-tiba mengembalikan kecerdasan buatan ke bentuk aslinya. Karena sebagian besar komputasi awan sekarang bergantung pada server Google, jadi tanpa jaringan, semuanya tidak ada gunanya.
Pembelajaran mendalam membutuhkan kekuatan pemrosesan yang sangat besar, yang biasanya disediakan oleh pusat data raksasa, dan telepon kita biasanya terhubung melalui Internet. BenarUtara, di sisi lain, dapat memindahkan setidaknya sebagian kekuatan pemrosesannya ke ponsel atau perangkat lain, yang dapat sangat memperluas frekuensi penggunaan AI.
Tapi untuk memahami hal ini, Anda harus terlebih dahulu memahami cara kerja pembelajaran mendalam. Ia bekerja dalam dua tahap. Pertama, perusahaan seperti Google dan Facebook perlu membangun jaringan saraf mereka sendiri untuk menangani tugas-tugas tertentu. Jika mereka menginginkan kemampuan mengenali foto kucing secara otomatis, mereka harus menunjukkan kepada jaringan saraf sekumpulan foto kucing. Kemudian, setelah polanya dilatih, jaringan saraf lain perlu melakukan tugas ini. Saat Anda mengambil foto, sistem harus menentukan apakah ada kucing di dalamnya, dan TrueNorth hadir untuk membuat langkah kedua lebih efisien.
Setelah Anda melatih jaringan saraf, chip tersebut dapat membantu Anda melewati pusat data raksasa dan langsung menuju ke langkah kedua. Dan karena chip TrueNorth sangat kecil dan hemat daya, itu bisa masuk ke perangkat genggam. Hal ini meningkatkan efisiensi secara keseluruhan karena Anda tidak perlu lagi mengunduh hasil dari pusat data melalui jaringan. Kalau bisa dipopulerkan, ini dapat sangat mengurangi tekanan pada pusat data. “Ini adalah masa depan industri ini, dimana perangkat dapat melakukan tugas kompleks secara mandiri.” “kata Mars.
Neuron, akson, sinapsis dan impuls saraf
Google baru-baru ini mencoba menghadirkan jaringan saraf ke ponsel, tapi Diehl berpendapat TrueNorth jauh di depan para pesaingnya, karena lebih sinkron dengan deep learning. Setiap chip dapat mensimulasikan jutaan neuron, dan neuron-neuron ini dapat berkomunikasi satu sama lain melalui “sinapsis di otak.”
Hal inilah yang membedakan TrueNorth dengan produk serupa yang ada di pasaran, bahkan dibandingkan pengolah grafis dan FPgas mempunyai kelebihan yang cukup banyak. Chip TrueNorth dapat terbentuk “impuls saraf,” mirip dengan impuls listrik di otak. Impuls saraf dapat menunjukkan perubahan nada bicara seseorang, atau perubahan warna pada gambar. “Anda dapat menganggapnya sebagai pesan kecil antar neuron.” Rodrigo Alvarez-Icaza, salah satu desainer utama chip tersebut.
Meskipun ada 5.4 miliar transistor pada chip, konsumsi dayanya saja 70 miliwatt. Bagaimana dengan prosesor Intel standar? Sudah 1.2 miliar transistor, namun konsumsi dayanya mencapai 35 untuk 140 watt. Bahkan chip ARM, yang biasa digunakan pada smartphone, mengkonsumsi daya beberapa kali lebih banyak dibandingkan chip TrueNorth.
Tentu saja, agar chip benar-benar berfungsi, itu membutuhkan perangkat lunak baru, itulah yang coba dilakukan Diehl dan pengembang lainnya selama uji coba. Dengan kata lain, para pengembang mengubah kode yang ada ke dalam bahasa yang dikenali dan dimasukkan oleh chip ke dalamnya, namun mereka juga sedang berupaya menulis kode asli untuk TrueNorth.
hadiah
Seperti pengembang lainnya, Modha fokus membahas TrueNorth di bidang biologi, seperti neuron, akson, sinapsis, impuls saraf, dll. Chip tersebut tidak diragukan lagi meniru sistem saraf manusia dalam beberapa hal, namun masih mempunyai keterbatasan. “Diskusi semacam ini seringkali bersifat hati-hati. Bagaimanapun, silikon bukanlah bahan pembuat otak manusia.” Chris Nicholson, salah satu pendiri perusahaan bernama Skymind.
Modha mengakui klaim ini. Ketika dia memulai proyek di 2008, dengan a $53.5 juta investasi dari Darpa (bagian penelitian Departemen Pertahanan), tujuannya adalah untuk membuat chip yang benar-benar baru dari bahan yang sangat berbeda dan mensimulasikan otak manusia. Namun dia tahu hal itu tidak akan terjadi dalam waktu dekat, dan “kita tidak bisa mengabaikan kenyataan dalam perjalanan mengejar impian kita,” katanya.
Di dalam 2010, dia terbaring di tempat tidur karena flu babi, selama waktu itu dia menyadari bahwa cara terbaik untuk menerobos kemacetan adalah memulai dengan struktur chip dan mencapai simulasi otak. “Anda tidak memerlukan sel saraf untuk meniru fisika dasar, kimia dan biologi untuk meningkatkan daya komputasi. Kita harus cukup fleksibel untuk menjadi lebih seperti otak.” 'katanya.
Ini adalah chip TrueNorth. Ini bukan otak digital, namun ini merupakan langkah penting dalam perjalanannya, dan dengan uji coba IBM, rencananya berjalan sesuai rencana. Seluruh mesin sebenarnya terdiri dari 48 mesin terpisah, masing-masing dengan prosesor TrueNorth sendiri. Minggu depan, dengan uji coba berakhir, Modha dan timnya akan memecah mesin tersebut untuk dibawa pulang oleh para peneliti untuk dipelajari lebih lanjut. Manusia menggunakan teknologi untuk mengubah masyarakat, dan para peneliti ini adalah tulang punggung upaya kami.