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至IBM神科技:48块芯片造了个人工大脑

发布时间:2021-09-22

IBM神科技:48块芯片造了个人工大脑

在美国圣何塞附近的研究室里,IBM用48块TrueNorth实验芯片构建了1个电子的啮齿动物大脑,每块芯片都可以摹拟大脑的1个基本构件。

至IBM神科技:48块芯片造了个人工大脑

IBM神科技:48块芯片造了个人工大脑

近连线杂志的记者在项目负责人DharmendraModha的带领下,近距离接触了全部工程。它体积就像1个浴室的医药箱,遍体是半透明塑料板,能清晰的看到里面的芯片,电路板和它内部多彩的唆使灯。

它看起来就像1个710年代科幻电影里的物体,不过Modha却表示: 你看到的是1个小型啮齿动物。

他是说1个小型啮齿动物的大脑,最少这堆芯片能顶的上那样的大脑。这些芯片充当了大脑的基本构件 神经元。Modha表示,这个系统可以摹拟4800万个神经细胞,基本可以与小型啮齿动物大脑的神经细胞数齐平。

在IBM,Modha负责认知计算组,他们发明了 神经芯片 。他和他的团队次对外公布这1发明时,用它为位于硅谷的IBM研发实验室的学者和政府研究人员提供支持,进行了3周的试运行。在将自己的电脑连接到这1数字鼠脑以后,这些研究人员探索了它的结构,并开始为TrueNorth芯片编写程序。

上个月,有些研究人员已在科罗拉多看到过这个家伙了,所以他们编写的程序已可让它辨认照片和语音,并且可以理解1些自然语言。芯片负责运行 深度学习 算法,这1算法现下主宰了互联网的人工智能服务,它为Facebook提供脸部辨认服务,为微软的Skype提供语但对1般厂家言实时翻译。

不过,IBM在这方面还是有优势,由于它的研究可以减少对空间和电力供应的需求。这样未来我们就有可能将这1人工智能放进手机和其他的小型装备中,比如助听器和手表。

从神经突触结构里我们能得到甚么?我们只需要很低的功耗就能够进行图片分类,还可以在新环境中不断解决新问题。 BrianVanEssen说道,他是劳伦斯 利弗莫尔国立实验室的计算机科学家,负责将深度学习算法应用到国家安全中去。

TrueNorth芯片是新的科技结晶,未来它将负责深度学习的运行和1系列其他的人工智能服务。而现下运行谷歌,Facebook和微软算法的机器,还需要加装独立的图形处理器,不过他们都在走向FPGA。Pete由于在大型、周详跟高速配备角度rDiehl认为,TrueNorth要比独立图形芯片和FPGA都要优秀,由于它功耗很低。

密歇根大学计算机科学的教授JasonMars认为,其主要的不同就在于TrueNorth与深度学习算法的配合可以算得上是完美无缺。二者都对神经网络进行了深度摹拟,并在 大脑中 产生神经元和突触。 芯片可以高效履行神经网络的命令。 他并没有参加试运行,但却密切关注着这1芯片的进展。

即使如此,现下TrueNorth还不能完全与深度学习算法同步。不过IBM已决定让外部研究人员参与芯片的改进,由于它离真正上市还有1定的距离。对Modha来讲,这也是1个必须经历的进程,就像他说的: 我们需要为重大的转变打好坚实的基础。

手机里的大脑

PeterDiehl近来中国旅行,但由于1些你晓得的缘由他的手机不能使用谷歌,1下子把人工智能打回了原形。由于现在的云计算多数还要靠谷歌的服务器来进行,所以没有了网络,1切都白瞎了。

深度学习需要非常强大的处理能力,1般来讲这个级别的处理能力是巨型数据中心才可以提供的,而我们的手机1般通过网络排除方法:用扳手将油泵后真个固定螺钉拧紧与其相连。而TrueNorth就不同了,它最少可以将部份处理能力搬到你的手机或其他装备上,这样就能够极大的扩大人工智能的使用频率。

不过要理解这些,你首先要理解深度学习是如何工作的。它的运作分为两个阶段,首先谷歌和Facebook之类的公司需要培植自己的神经网络来处理特殊任务。如果他们想要自动辨认猫咪照典型的终端利用包括用于卡车、商用车和农业机械的外观件片的功能,就要先让神经网络看1堆猫咪的照片。然后,模式得到训练后,需要让另外一个神经网络来履行这1任务。你拿出1张照片,系统就要判断里面是不是有猫咪,而TrueNorth存在的目的就是为了提升第2步的效力。

1旦完成了对神经网络的训练,芯片就能够帮助你绕过巨型数据中心,直接完成第2步的操作。而且由于TrueNorth芯片体积和功耗都很小,它还能装载得手持装备上。这样全部效力就提高了,由于你不再需要通过网络从数据中心下载计算结果了。如果能得到普及,就能够极大地减轻数据中心的压力。 这是行业的未来,今后装备可以独立履行复杂的任务。 Mars说道。

神经元,轴突,突触和神经冲动

谷歌近就在努力让神经网络进军手机,但Diehl认为TrueNorth相比其他对手已很多,毕竟它与深度学习更加的合拍。每块芯片都能摹拟数以百万计的神经元,而且这些神经元可以通过 大脑中的突触 相互交换。

而这正是TrueNorth区分于市场上同类产品的的地方,即便与图形处理器和FPGA相比也占有足够的优势。TrueNorth芯片可以可以构成 神经冲动 ,与大脑中的电脉冲类似。神经冲动可以在某人的讲话中显示音调的改变,或图象中色采的改变。 你可以把它当作神经元之间相互传递的小信息。 RodrigoAlvarez-Icaza说道,他是芯片的主设计师之1。

虽然芯片上有54亿个晶体管,但其功耗只有区区70毫瓦特。而标准的英特尔处理器呢?它具有12亿个晶体管,但其功耗却到达了35至140瓦特。即便是智能手机普遍使用的ARM芯片,其功耗也是TrueNorth芯片的数倍。

固然,想要这类芯片真正发挥功效还需要配套的新型软件,这也正是Diehl等研发人员在试运行期间1直努力做的。换句话说,研发人员是在将现有的代码转换成芯片可辨认的语言并输入芯片,不过他们也在努力为TrueNorth编写原生的代码。

赠礼

和其他研发人员1样,Modha主要重视在生物学领域对TrueNorth进行讨论,如神经元,轴突,突触,神经冲动等。毫无疑问,该芯片在某些方面摹拟了人类的神经系统,不过它仍然有其局限性。 这类讨论常常会唤起人们的警省,毕竟,硅可不是组成人脑的物资。 ChrisNicholson说道,它是Skymind公司的联合开创人。

Modha也承认这些说法。当他在2008年开启这1项目时,从Darpa得到了5350万美元的投资,其目标是用完全不同的材料打造全新芯片并对人脑进行摹拟。但他清楚这1目标不可能很快实现, 在寻求梦想的路上也不能疏忽现实 ,他说道。

2010年,他因猪流感卧床不起,这段时间里他意想到突破瓶颈的好方式就是从芯片结构下手,实现对大脑的摹拟。 你不需要让神经细胞摹拟基础物理学,化学和生物学来提升计算能力,我们要在保持足够灵活性的同时变得与大脑愈来愈类似。 他说道。

这就是TrueNorth芯片。他不是数字化的大脑,但是它在这条道路上迈出了重要的1步,而且通过IBM的试运行,这1计划也步入了正规。全部机器实际上是48台没的机器组成的,每个都有自己的TrueNorth处理器。下周,随着试运行的结束,Modha和他的团队将会分解这1机器,让研究人员带回家进行进1步的研究。人类利用科技改变社会,而这些研究者正是我们的中坚气力。VX2370smh-LED不但采取了市面上较主流的D-Sub和DVI-D接口,还配有HDMI接口,能满足用户的各类平常工作需求。