Az ibm kognitív számítógép utánozza az agy munkáját

Dharmendra Modha az IBM Research "agyfalának" előtt, amely világosan mutatja az idegsejtek és a szinapszisok munkáját az IBM kognitív számítógépekben

A kognitív zsetonok már megverték az embereket a "Pong-ban", reményként inspirálva, hogy a jövőbeli kognitív számítógépek minden emberi képességgel felruházhatók.

Új kognitív számítástechnikai chipeket hoznak létre a SyNAPSE (Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics Systems - Adaptive Neuromorphic Flexibly Scalable Electronics Systems) rendszer keretében. Az IBM és az egyetemek kutatópartnerei nemrégiben 21 millió dollár pénzügyi támogatást kaptak a projekt folytatásához.

A fejlesztők már létrehozták a macska agyának egy működő modelljét, a "kék anyag" néven, és legutóbb bemutatták a majom agyának teljes neurológiai atlaszát.

Először az agyi funkciók pontos modellezéséhez használt algoritmusok fejlesztésére kellett alkalmaznia a neurológia modern eredményeit. Ezután a tudósok a nanotechnológia területén kutattak, nanosemiconductors-ként a kognitív számítástechnikai chipek mag teljesítményének elemeként.

Az IBM két működő prototípust fejlesztett ki, melyek mindegyike 45 nm SOI-CMOS technológiával készült és 256 neuronból áll. Az egyik prototípus 262.144 programozható, a másik - 65.536 önképző szinapszist tartalmaz.

Az IBM csapat egyszerű alkalmazásokat mutatott be, beleértve a navigációt, gépi látást, mintafelismerést, asszociatív memóriát és osztályozást. A kognitív számítógép könnyen feldolgozhatja több ezer érzékelő mérését, amelyek mérik az óceáni hőmérsékletet, a nyomást, a hullámmagasságot, az akusztikus paramétereket és az árapályokat, majd pontos cunami figyelmeztetéseket adnak ki.

A szupermarketekben a szenzorokkal ellátott merchandiser kesztyű szabályozhatja a számlálókon elhelyezett áruk színét, illatát, textúráját és hőmérsékletét. Az ilyen eszköz képes azonnal megmutatni a fertőzött vagy elkényeztetett termékeket.

A projekt végső célja az emberi agyhoz hasonló méretű, képességekkel és energiafogyasztással rendelkező mesterséges test felépítése.

A von Neumann architektúra keretén túlmutató

A ma használatos szokásos számítógépek valójában a régi modell által alapulnak, amelyet John von Neumann 1945-ben javasolt. Az úgynevezett von Neumann architektúra mesterségesen elválasztja az adatok feldolgozását a tárolástól a processzor és a memória elosztásával.

Sajnos ez a munkamegosztás rendkívül nehézzé teszi a többszörös áramlásokból származó adatok kombinálását. A mai napig ez egy megoldatlan számú probléma a számítógépes rendszerek számára. A kognitív számítógépek viszont az emberi agy elve szerint járnak el, a feldolgozást és a memóriát egy rendszeren belül osztják el, amely az agyban neuronokból és szinapszisokból áll.

A neuronok apró sejtek, amelyek természetüknél fogva egyesíti a különböző forrásokból érkező információkat. Az agyban ez az információ több milliárd más neuronból származik. Az agy az összes idegsejtet együtt használja a problémák megoldására, a dendritektől különböző neuronoktól kapott jelek integrálásáig egy bizonyos küszöbérték eléréséig. Ezt követően a jel továbbítódik a kimeneti axonra, majd az állapot visszaáll és az integráció újraindul.

A jelek alapfrekvenciája 10 Hz nagyságrendű, és az energiát csak az impulzus generálásakor használják. Ez lehetővé teszi, hogy rendkívül magas energiamegtakarítást érj el olyan számítógépek számára, amelyek az agyi aktivitást utánozzák, még akkor is, ha milliárd neuronokat használnak.

Az agy másik fő összetevője a szinapszisok milliói, amelyek felerősítik a neuronok által generált jeleket. Annak ellenére, hogy a neuronok több ezer szomszédhoz is kapcsolódhatnak, mindegyik kapcsolatot felerősíti vagy gyengíti a memória funkciót végrehajtó szinapszis.

A két neuron közötti gyakran használt kapcsolatok erős és gyors szinaptikus kapcsolatot hoznak létre, amely megkönnyíti annak gyors beilleszkedését a mintafelismerés feladatába, például barátainak arcába. A ritkán használt linkek gyenge szinaptikus kapcsolatot képeznek, ami további időt igényel a minták felismerésére.

Az IBM azt állítja, hogy az ilyen típusú architektúra bőséges alkalmazási lehetőségeket kínál, különösen a különböző forrásokból származó, gyakran gyakoribb adatforrások egyidejű feldolgozásának modern feladataiban.

A tárgyak internete - olyan trend, amely már radikálisan megváltoztatja az üzleti világot. És bár vannak még ...

A GC "Paladin" szervizközpontjai különböző típusú Hewlett-Packard számítógépes szervizelést végeznek.

Az orosz és külföldi vállalatok többszörös tapasztalata kimutatta, hogy az informatikai szolgáltatások kezelésére szolgáló szoftverek egyszerűsítik ...

"Területi Generating Company No. 11" (OJSC "TGC-11"), az egyik legnagyobb hőenergia üzleti struktúrák ...

Kapcsolódó cikkek