IBM avslöjar revolutionerande Brain on a Chip

IBM har byggt upp något anmärkningsvärt. Tillkännagavs i förra veckan via en artikel i Science, “Äkta norr” är det som är känt som ett "neuromorphic chip" Den senaste datatekniken du måste se för att tro på den senaste datatekniken du måste se för att tro Kolla in några av de senaste datortekniken som är inställda för att förvandla världen av elektronik och datorer över nästa några år. Read More "- ett datorklip som är utformat för att imitera biologiska neuroner, för användning i intelligenta datorsystem som Watson.

Chipet, tillverkat av Samsung med 28 nm processer, har 4096 specialiserade kärnor och kan simulera en miljon mänskliga neuroner, med 256 synapser vardera. Neuronerna som simuleras av chipet är "spiking neurons" - en mer detaljerad, biologisk modell av neuroner än de som vanligtvis används vid maskininlärning, som kodar information i tidpunkten och frekvensen av pulser som flyttar från neuroner till neuron.

Chipet kan bara simulera ungefär ett fjärdedel så många neuroner som finns i hjärnbarken hos en typisk mus, men kan redan ha imponerande känslor av mönsterigenkänning i kombination med ett traditionellt datorsystem.

Vad är TrueNorth?

TrueNorth är produkten av en ambitiös projektbrödning i IBM sedan 2011, som har det långsiktiga målet att bygga en neuromorfisk enhet som kan innehålla mänsklig intellekt som kan passa in i den mänskliga hjärnans utrymme och konsumera en liknande mängd energi (ca tjugo watt, eller 1/7 av den energi som används av en Pentium 4). Forskningen finansierades delvis av DARPA, DoDs forskningsarm, som en del av sitt AI-initiativ, SYNAPSE, Du kommer inte tro det: DARPA Framtida forskning till avancerade datorer Du kommer inte att tro det: DARPA Framtida forskning till avancerade datorer DARPA är en av de mest fascinerande och hemlighetsfulla delarna av den amerikanska regeringen. Följande är några av DARPAs mest avancerade projekt som lovar att förvandla teknikens värld. Läs mer . Om du har sett Terminator 2, skulle det inte vara orättvist att dra en jämförelse.

TrueNorth är ett djärvt första steg mot den visionen, även om det finns en lång väg att gå - den mänskliga hjärnbarken innehåller 20 miljarder neuroner, 20.000 gånger mer än IBMs chip. Många funktioner i arkitekturen i vissa delar av hjärnan är fortfarande inte väl förstådda. Komplicerande saker, exekverar chipet endast nätets beteende: Träning av nätverket (uträtta synaptiska anslutningar som gör nätverket att göra vad du vill) hanteras för närvarande med traditionella dataprocessorer, även om IBM skulle vilja flytta den funktionen till chip en dag.

IBM har testat chipet på ett antal standard maskin intelligens benchmarks, inklusive en bildigenkänningsuppgift designad av DARPA, där deras chip visar ungefär 80% noggrannhet. Det är en mycket bra poäng - men det är mer imponerande att chipet kunde utföra den här prestationen i realtid, bearbeta trettio bilder per sekund och förbrukade bara 63 milliwatt att göra det - ungefär sju gånger mindre än energibehovet av en typisk nattlampa.

Om du enkelt staplade 20 000 av dessa marker för att motsvara den mänskliga hjärnans signalbristande kraft med brute force, skulle resultatet vara en server som konsumerar bara lite mer energi än en vanlig vattenkokare - nästan hundra gånger mer än hjärnan, men inte ett otillbörligt belopp på något sätt. Detta står i kontrast till den blygsamma superdatorn som du normalt behöver för att uppnå samma uppgift. Dharmendra Modha, en IBM Fellow, sätta det så här:

För att understryka denna skillnad mellan hjärnan och dagens datorer, notera att en simulering av mänsklig skala med 100 biljoner synapser krävde 96 Blue Gene / Q-rackar i Lawrence Livermore National Lab Sequoia superdatorn”

Så vad betyder detta chip faktiskt för framtiden för AI-applikationer?

Tja, det här chipet är bara början: det finns betydande framsteg för att öka tätheten och anslutningen av neuroner, vilket ger strömförbrukningen ännu lägre och att bygga större och större populationer av sammankopplade neuroner. Det finns också möjlighet att använda dedikerad hårdvara för att utbilda nätverket, vilket skulle kunna öppna upp stora förbättringar i exaktheten i nätets beteende.

Men denna typ av teknik kommer börja hitta vägen till applikationer inom en relativt nära framtid: Chippet är tillräckligt litet och förbrukar tillräckligt liten kraft att flera miljoner neuron nätverk kan integreras i enheter som autonoma robotar och smartphones, vilket accelererar den växande omgivande intelligensrevolutionen.

IBM hoppas också att installera marker som innehåller kanske miljarder neuroner i sina Watson datorsystem, vilket gör att Watsons programvara kan avhjälpa svåra problem med hårdvaru neurala nätverk och få tillbaka lösningar, vilket gör Watson-enheter billigare, mindre och smartare. ett system som Watson på varje smartphone.

Intelligens blir snabbt en av de mest värdefulla råvarorna i databehandling och gör det billigare att använda intelligenta system kommer att ha stor inverkan på var dessa system kan distribueras och vad för. Det finns risker för denna typ av framsteg. Här är varför forskare tror att du borde vara orolig för artificiell intelligens. Här är varför forskare tror att du borde vara orolig för artificiell intelligens. Tror du att artificiell intelligens är farlig? Kan AI utgöra en allvarlig risk för mänskligheten. Det här är några anledningar till varför du kanske vill vara orolig. Läs mer, naturligtvis, men värdet är också potentiellt enormt. Datorintelligens kommer sannolikt att förändra alla aspekter av våra liv under de närmaste åren, och den här typen av forskning gör det billigare och mer kraftfullt.

Bildkrediter: “IBM Think Card“, av Stephen Coles, “IBM Blue Gene / P“, av Argonne National Labs, “Brainstorm” av Steve Jurvetson, agsandrew / Shutterstock

Utforska mer om: Artificial Intelligence, CPU.