asseco Aimtec murr

Kognitivní čipy, které fungují jako lidský mozek

Společnost IBM představila prototypy zcela nové generace experimentálních počítačových obvodů, navržené tak, aby simulovaly schopnosti lidského mozku vnímat, poznávat a jednat.   

 

Pracují na podobném principu jako mozek a realizují „neurony” a „synapse” - ovšem prostřednictvím algoritmů realizovaných křemíkovými obvody. Technologie by mohla nabídnout až o několik řádů nižší spotřebu energie a místa ve srovnání se současnými počítači a znamenat významný milník ve vývoji architektury počítačových čipů a umělé inteligence.
Při návrhu nových čipů IBM vykročila stranou od tradičních konceptů používaných při navrhování a stavbě současných počítačů. Obvody nejsou předem naprogramovány, tak jako současné počítače, ale jsou schopné učit se ze zkušeností, zobecňovat, hledat souvislosti, vytvářet hypotézy a také si pamatovat dosažené výsledky a rozhodovat se. V podstatě kopírují procesy, které se odehrávají mezi neurony a synapsemi v biologických systémech. První  vyrobené prototypy jsou nyní ve fázi testování. Výzkumníci předvedli jejich úspěšné nasazení pro řešení úloh typu strojového vidění, rozpoznávání, klasifikace či vytváření asociativních pamětí.
Ve výzkumu umělé inteligence má IBM dlouhou tradici, např. už v roce 1956 představila první kortikální simulaci ve velkém měřítku (512 neuronů). Loni to byla zase mapa mozku a myšlenkových pochodů makaka, zatím nejdetailnější mozková mapa svého druhu, jaká byla dosud vytvořena.
Výzkumníci IBM využívají principy známe z neurologie, nanovědy a vývoje superpočítačů. Spolu s partnery z akademické sféry firma také získala grant 21 mil. amerických dolarů od agentury DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) na druhou fázi projektu SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics). Jejím cílem je vytvořit systém, jenž bude nejen analyzovat složité informace z různých druhů senzorů, ale zároveň se bude schopen dynamicky přizpůsobovat na základě interakce s okolím. IBM vytvořilo pro tento ambiciózní projekt multidimenzionální tým výzkumníků, v němž jsou zástupci renomovaných pracovišť jako Columbia University; Cornell University; University of California, Merced, University of Wisconsin apod.
První kognitivní čipy IBM neobsahují biologické prvky, nýbrž využívají výhradně technologie na bázi křemíku. V současnosti jsou testovány dva typy obvodů, oba s 256 neurony. Prototypy jsou vyrobeny 45 nm SOI-CMOS technologií a realizují 262 144 resp. 65 536 programovatelných synapsí, schopných si pamatovat a učit se ze svých vlastních akcí. Dlouhodobým cílem IBM je vytvořit čipový systém s deseti miliony neurony a sto triliony synapsí, který spotřebuje pouze jednu kilowatthodinu a jehož objem nepřesáhne dva litry.
Měl by to být krok k redefinici počítačů jako přizpůsobivých, holistických systémů které se učí, spíše než dosavadní pojetí superrychlých kalkulátorů vyhodnocujících stavy ano-ne. 
Kognitivní počítačové systémy by bylo možné podle vědců využít např. k monitorování světových zásob vody, obsahovat síť senzorů a aktuátorů, které by neustále zaznamenávaly a hlásily metrické záznamy jako teplota, tlak, výška vln, akustiku příboje a vydávaly na základě svého vlastního rozhodování např. varování před tsunami. Podobně by mohly fungovat např. složité skladové systémy, které by umožnily využívat instrumenty pracující se vzhledem, vůněmi, povrchovými texturami či teplotou. Mohly by rozeznávat zboží a označovat špatné, nebo kontaminované produkty nebo dopravní systémy využívající pro rozhodování i zvuky, světelné signály např. označovat nebezpečné křižovatky a zabránit kolizím. Pro současné počítače je to složitý, a zpravidla neřešitelný úkol, to by se však s příchodem nových čipů inspirovaných lidským mozkem a jeho uvažováním, schopných inrterakce s okolím mohlo změnit. /joe/
 

 

 
Publikováno: 9. 12. 2011 | Počet přečtení: 2150