В своей лаборатории недалеко от Сан-Хосе, IBM создала электронный мозг грызуна из 48 Тестовые чипы TrueNorth, каждый из которых может имитировать основной строительный блок мозга.
IBM создала искусственный мозг из 48 чипсы
Под руководством руководителя проекта Дхармендры Модхи., мы близко и лично познакомились со всем проектом. Понятно, что его объем похож на аптечку в ванной., который покрыт полупрозрачными пластиковыми панелями, и ясно вижу фишки, печатные платы и красочные индикаторы внутри нее. Это похоже на что-то из научно-фантастического фильма 70-х годов., но Модха говорит, “Вы смотрите на маленького грызуна.”
Он говорит о мозге маленького грызуна, или, по крайней мере, эта стопка чипов может поместиться в этот мозг. Эти чипы действуют как нейроны, основные строительные блоки мозга. Модха говорит, что система может моделировать 48 миллионы нервных клеток, примерно равно количеству нервных клеток в мозгу небольшого грызуна..
В IBM, Модха руководил группой когнитивных вычислений., который изобрел “нейрочип.” Когда он и его команда впервые представили свое изобретение, они использовали его для трехнедельного тестового запуска, поддержка ученых и правительственных исследователей в лаборатории исследований и разработок IBM в Кремниевой долине. После подключения собственных компьютеров к мозгу цифровой мыши, исследователи изучили его структуру и начали писать программы для чипа TrueNorth.
В прошлом месяце, некоторые исследователи уже видели этого парня в Колорадо, поэтому они запрограммировали его распознавать фотографии и речь, и понимать естественный язык. Чип управляет “глубокое обучение” алгоритмы, которые сейчас доминируют в службах искусственного интеллекта в Интернете., обеспечение распознавания лиц для Facebook и языковой перевод в режиме реального времени для Microsoft Skype. Все еще, IBM имеет здесь преимущество, поскольку ее исследования могут снизить потребность в пространстве и источниках питания.. В будущем, возможно, мы сможем внедрить этот искусственный интеллект в мобильные телефоны и другие небольшие устройства., такие как слуховой аппарат и часы.
“Что мы получаем от синаптической структуры? Мы можем классифицировать изображения с очень низким энергопотреблением., и мы можем постоянно решать новые проблемы в новых условиях.” Брайан Ван Эссен, ученый-компьютерщик из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса, отвечающий за применение алгоритмов глубокого обучения в целях национальной безопасности..
TrueNorth — это новейшая технология, которая в будущем обеспечит глубокое обучение и ряд других услуг искусственного интеллекта.. Современные машины, использующие алгоритмы Google, Facebook и Microsoft по-прежнему требуют отдельных графических процессоров, но они все движутся в сторону FPgas (чипы, которые можно запрограммировать для конкретных задач). Питер Диль (Доктор философии в группе вычислений Cortex Политехнического университета Цюриха) считает, что TrueNorth превосходит как автономные графические чипы, так и FPgas из-за низкого энергопотребления.
Основное отличие, говорит Джейсон Марс, профессор информатики Мичиганского университета, заключается в том, что TrueNorth без проблем работает с алгоритмами глубокого обучения.. Оба глубоко моделируют нейронные сети и генерируют нейроны и синапсы. “в мозгу.” “Чип может эффективно выполнять команды нейронной сети.” Он не участвовал в тестировании, но внимательно следил за развитием чипа.
Несмотря на это, TrueNorth еще не полностью синхронизирован с алгоритмами глубокого обучения. Однако, IBM решила привлечь сторонних исследователей к улучшению чипа, потому что он все еще находится на некотором расстоянии от реального рынка. Для Модхи, это тоже был необходимый процесс, как он сказал: “Нам нужно было заложить прочную основу для серьезных преобразований.”
Мозг в телефоне
Питер Диль недавно побывал в Китае., но по какой-то причине ты знаешь, его телефон не работал с Google, и он внезапно вернул искусственный интеллект в его первоначальный вид. Потому что большая часть облачных вычислений теперь зависит от серверов Google., так что без сети, все бесполезно.
Глубокое обучение требует огромной вычислительной мощности., который обычно предоставляется гигантскими центрами обработки данных, и наши телефоны обычно подключаются к ним через Интернет. TrueNorth, с другой стороны, может перенести хотя бы часть своей вычислительной мощности на ваш телефон или другое устройство, что может значительно расширить частоту использования ИИ.
Но чтобы понять это, сначала нужно понять, как работает глубокое обучение. Работает в два этапа. Первый, таким компаниям, как Google и Facebook, необходимо создавать собственные нейронные сети для решения конкретных задач.. Если им нужна возможность автоматически распознавать фотографии кошек, им нужно показать нейросети кучу фотографий кошек. Затем, после обучения шаблона, другая нейронная сеть должна выполнить эту задачу. Когда ты достаешь фотографию, система должна определить, есть ли в ней кошки, и TrueNorth существует для того, чтобы сделать второй шаг более эффективным..
После того, как вы обучили нейронную сеть, чип может помочь вам обойти гигантский дата-центр и сразу перейти ко второму шагу. И поскольку чип TrueNorth такой маленький и энергоэффективный, он может поместиться в портативные устройства. Это повышает общую эффективность, поскольку вам больше не нужно загружать результаты из центра обработки данных по сети.. Если это можно популяризировать, это может значительно снизить нагрузку на центры обработки данных. “Это будущее отрасли, где устройства могут выполнять сложные задачи независимо.” “Марс сказал.
Нейроны, аксоны, синапсы и нервные импульсы
Google недавно пытается внедрить нейронные сети в мобильные телефоны, но Диль считает, что TrueNorth намного опережает своих конкурентов, потому что это больше синхронизируется с глубоким обучением. Каждый чип может моделировать миллионы нейронов, и эти нейроны могут общаться друг с другом через “синапсы в головном мозге.”
Это то, что отличает TrueNorth от аналогичных продуктов на рынке., даже по сравнению с графическими процессорами и FPgas имеют достаточно преимуществ. Чипы TrueNorth могут образовывать “нервные импульсы,” похоже на электрические импульсы в мозгу. Нервные импульсы могут указывать на изменение тона чьей-либо речи., или изменение цвета изображения. “Вы можете думать об этом как о небольших сообщениях между нейронами.” Родриго Альварес-Икаса, один из ведущих разработчиков чипа.
Хотя есть 5.4 миллиард транзисторов на чипе, его энергопотребление составляет всего 70 милливатт. А как насчет стандартных процессоров Intel?? Он имеет 1.2 миллиард транзисторов, но его энергопотребление достигает 35 к 140 ватты. Даже чипы ARM, которые обычно используются в смартфонах, потребляют в несколько раз больше энергии, чем чипы TrueNorth.
Конечно, чтобы чип действительно работал, ему нужно новое программное обеспечение, это именно то, что Диль и другие разработчики пытались сделать во время тестового запуска.. Другими словами, разработчики конвертируют существующий код в язык, который чип распознает и передает в него, но они также работают над написанием собственного кода для TrueNorth..
подарок
Как и другие разработчики, Модха фокусируется на обсуждении TrueNorth в области биологии., такие как нейроны, аксоны, синапсы, нервные импульсы, и т. д.. Чип, несомненно, в чем-то имитирует нервную систему человека., но у него все еще есть свои ограничения. “Подобные дискуссии зачастую очень предостерегают.. После всего, Кремний – это не то, из чего сделан человеческий мозг.” Крис Николсон, соучредитель компании Skymind.
Модха признает эти утверждения. Когда он начал проект в 2008, с $53.5 миллион инвестиций от Darpa (исследовательское подразделение Министерства обороны), целью было построить совершенно новый чип из совершенно других материалов и смоделировать человеческий мозг.. Но он знает, что это не произойдет быстро., и “мы не можем игнорировать реальность на пути к осуществлению своей мечты,” он сказал.
В 2010, он был прикован к постели из-за свиного гриппа, за это время он понял, что лучший способ преодолеть узкое место — начать со структуры чипа и добиться симуляции мозга.. “Вам не нужны нервные клетки, чтобы имитировать основы физики, химия и биология для улучшения вычислительной мощности. Нам нужно быть достаточно гибкими, чтобы все больше и больше походить на мозг.” 'он сказал.
Это чип TrueNorth. Это не цифровой мозг, но это важный шаг на пути, и с пробным запуском IBM, план идет по плану. Вся машина на самом деле состоит из 48 отдельные машины, каждый со своим процессором TrueNorth. На следующей неделе, с пробным запуском, Модха и его команда сломают машину, чтобы исследователи забрали ее домой для дальнейшего изучения.. Люди используют технологии, чтобы изменить общество, и эти исследователи являются основой наших усилий.