Nơron thân kinh so sánh với core máy tính năm 2024

Hệ thống mới của Intel có tên mã Pohoiki Beach sẽ có mặt tại Triển lãm Điện tử Tiêu dùng (CES) ở Las Vegas. Thiết bị này được chế tạo từ 64 chip nghiên cứu Loihi và mục tiêu là mô phỏng bộ não con người khi nói đến khả năng học tập và hiệu quả sử dụng năng lượng. Những con chip thần kinh này là phiên bản đơn giản hơn về cách thức hoạt động của các tế bào thần kinh và khớp thần kinh trong não.

Rich Uhlig, giám đốc điều hành của Intel Labs, đã phát biểu về công nghệ mới.

“Chúng tôi rất ấn tượng với những kết quả ban đầu đã được chứng minh khi chúng tôi mở rộng quy mô Loihi để tạo ra các hệ thống mô phỏng thần kinh mạnh mẽ hơn. Pohoiki Beach hiện sẽ có sẵn cho hơn 60 đối tác hệ sinh thái, những người sẽ sử dụng hệ thống chuyên biệt này để giải quyết các vấn đề phức tạp, chuyên sâu về điện toán.”

Chip thần kinh AI mới có thể thực hiện các tác vụ xử lý dữ liệu nhanh hơn 1,000 lần so với các bộ xử lý thông thường như CPU ​​và GPU trong khi sử dụng ít năng lượng hơn rất nhiều.

Cách nó dựa trên tế bào thần kinh não không phải là điều gì đó hoàn toàn mới. Nhiều thuật toán AI mô phỏng mạng lưới thần kinh trong các chương trình của họ. Họ sử dụng xử lý song song để nhận dạng các đối tượng trong hình ảnh và từ trong lời nói. Các chip thần kinh mới đưa các mạng lưới thần kinh này vào silicon. Mặc dù chúng kém linh hoạt và mạnh mẽ hơn so với một số chip đa năng tốt nhất, nhưng chúng thực sự hoạt động hiệu quả khi được chuyên môn hóa trong các tác vụ cụ thể. Chip AI mới của Intel hiệu quả hơn 10,000 lần so với các bộ xử lý thông thường. Vì chúng rất tiết kiệm năng lượng nên công nghệ này sẽ rất lý tưởng cho các thiết bị di động, xe cộ, thiết bị công nghiệp, an ninh mạng và nhà thông minh. Các nhà nghiên cứu AI đã bắt đầu sử dụng hệ thống này cho những việc như cải thiện chân tay giả để chúng có thể thích nghi tốt hơn với mặt đất không bằng phẳng, cũng như tạo bản đồ kỹ thuật số cho ô tô tự lái.

Chris Eliasmith, đồng giám đốc điều hành của Nghiên cứu não ứng dụng và giáo sư tại Đại học Waterloo, là một trong số các nhà nghiên cứu sử dụng công nghệ mới.

“Với chip Loihi, chúng tôi đã có thể chứng minh mức tiêu thụ điện năng thấp hơn 109 lần khi chạy ứng dụng thời gian thực. học kĩ càng điểm chuẩn so với GPU và mức tiêu thụ điện năng thấp hơn 5 lần so với phần cứng giao diện IoT chuyên dụng…Thậm chí tốt hơn, khi chúng tôi mở rộng quy mô mạng lên 50 lần, Loihi duy trì kết quả hoạt động theo thời gian thực và chỉ sử dụng thêm 30% điện năng, trong khi IoT Chris Eliasmith cho biết phần cứng sử dụng nhiều năng lượng hơn 500% và không còn theo thời gian thực nữa.

Konstantinos Michmizos là giáo sư của Đại học Rutgers và phòng thí nghiệm của ông hoạt động với SLAM sẽ được trình bày tại Hội nghị Quốc tế về Hệ thống và Robot thông minh (IROS) vào tháng XNUMX.

“Loihi cho phép chúng tôi nhận ra một mạng lưới thần kinh tăng vọt bắt chước các biểu hiện và hành vi thần kinh cơ bản của bộ não. Giải pháp SLAM nổi lên như một thuộc tính của cấu trúc mạng. Chúng tôi đã đo điểm chuẩn cho mạng do Loihi điều hành và nhận thấy nó có độ chính xác tương đương trong khi tiêu thụ ít năng lượng hơn 100 lần so với phương pháp SLAM do CPU điều hành được sử dụng rộng rãi cho rô-bốt di động,” ông nói.

Tính đến thời điểm hiện tại, Bãi biển Pohoiki là một hệ thống 8 triệu nơ-ron. Rich Uhlig, người đứng đầu Intel Labs, cho rằng công ty sẽ có thể tạo ra một hệ thống có khả năng mô phỏng 100 triệu nơ-ron vào cuối năm 2019. Công nghệ mới này sẽ có thể được các nhà nghiên cứu sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. chẳng hạn như cải tiến cánh tay robot. Những phát triển và nghiên cứu mới này đang dẫn đến khả năng thương mại hóa công nghệ biến đổi thần kinh.

Theo công ty, “Cuối năm nay, Intel sẽ giới thiệu một hệ thống Loihi thậm chí còn lớn hơn có tên là Pohoiki Springs, hệ thống này sẽ xây dựng trên kiến ​​trúc Pohoiki Beach để mang lại mức hiệu suất và hiệu quả chưa từng có cho khối lượng công việc thần kinh nhân rộng.”

Các nhà nghiên cứu Thụy Sĩ cho hay đã phát minh các con chip có khả năng bắt chước não bộ con người xử lý thông tin, từ đó giải mã một vài bí ẩn về cách hoạt động của những máy tính hiệu quả nhất thế giới.

Cùng với đồng nghiệp tại Đức và Mỹ, các nhà khoa học thuộc Đại học Zurich và ETH Zurich (Thụy Sĩ) đã chế tạo ra các hệ thống điện tử có thể so sánh với não người cả về kích thước, tốc độ và tiêu thụ năng lượng.

Theo AFP, Dự án Não xanh đang được triển khai để chế tạo một bộ não người bên trong siêu máy tính.

Cũng giống như bộ não, các vi mạch gọi là “hình thái thần kinh” được cho là có khả năng xử lý và phản ứng thông tin ngay tức thời.

“Thách thức ở đây là chế tạo được cái gì đó càng gần với bộ não thật càng tốt”, theo AFP dẫn lời Giáo sư Giacomo Indiveri của Đại học Zurich, một trong những nhà nghiên cứu dự án trên.

Các hệ thống điện tử trước đây được thiết kế để phản ứng trong môi trường của chúng, chẳng hạn như màn che tự động đóng khi ánh sáng hắt vào. Tuy nhiên, dự án mới muốn tiến xa hơn nữa.

Dùng các vi mạch “hình thái thần kinh” làm dây thần kinh nhân tạo, các nhà nghiên cứu xây dựng các hệ thống có thể thực hiện những nhiệm vụ cần ký ức ngắn hạn, khả năng ra quyết định và phân tích.

Theo thời gian, công nghệ này có thể trở thành một công cụ hiệu quả, cho phép rô bốt di chuyển tự hành trong môi trường và sống sót mà không cần có người điều khiển từ xa.

Đồng thời, các chuyên gia cũng hy vọng sẽ tiến tới nghiên cứu những dòng máy tính có thể hoạt động được dù bị lỗi, cũng giống như não người vẫn hoạt động bình tường dù mỗi ngày mất khoảng 1 triệu neuron, theo báo cáo đăng trên chuyên san Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).