IBM heeft een kunstmatig brein gemaakt van 48 chips.

IBM heeft in zijn lab bij San Jose een elektronisch knaagdierbrein gebouwd van 48 TrueNorth-testchips, die elk een basisbouwsteen van het brein kunnen nabootsen.

IBM heeft een kunstmatig brein gemaakt van 48 chips.

Onder leiding van projectleider Dharmendra Modha hebben we het hele project van dichtbij en persoonlijk bekeken.met een diameter van niet meer dan 20 mm,Het ziet eruit als iets uit een sciencefictionfilm uit de jaren '70, maar Modha zegt:

Hij heeft het over het brein van een kleine knaagdier, of tenminste deze stapel chips past in dat brein. Deze chips fungeren als neuronen, de fundamentele bouwstenen van het brein.Modha zegt dat het systeem 48 miljoen zenuwcellen kan simuleren., ongeveer gelijk aan het aantal zenuwcellen in een kleine knaagdier hersenen.

Bij IBM leidde Modha de cognitieve computing groep, die de "neurochip" uitvond. Toen hij en zijn team hun uitvinding voor het eerst onthulden, gebruikten ze het voor een testrit van drie weken,het ondersteunen van academici en overheidsonderzoekers in het IBM-onderzoek- en ontwikkelingslaboratorium in Silicon ValleyNadat de onderzoekers hun eigen computers verbonden hadden met de digitale muisbrein, onderzochten ze de structuur ervan en begonnen ze programma's te schrijven voor de TrueNorth-chip.

Vorige maand hadden sommige onderzoekers deze man al gezien in Colorado, dus ze hadden hem geprogrammeerd om foto's en spraak te herkennen, en enige natuurlijke taal te begrijpen.De chip draait de "deep learning" algoritmen die nu de kunstmatige intelligentie diensten van het internet domineren, die gezichtsherkenning biedt voor Facebook en realtime taalvertaling voor Microsoft's Skype.IBM heeft hier een voorsprong omdat haar onderzoek de behoefte aan ruimte en energie kan verminderen.In de toekomst kunnen we deze kunstmatige intelligentie in mobiele telefoons en andere kleine apparaten, zoals gehoorhulpmiddelen en horloges, plaatsen.

"Wat krijgen we uit de synaptische structuur? We kunnen beelden classificeren met een zeer laag stroomverbruik, en we kunnen voortdurend nieuwe problemen oplossen in nieuwe omgevingen". Brian Van Essen,een computerwetenschapper van het Lawrence Livermore National Laboratory die verantwoordelijk is voor het toepassen van deep learning algoritmen op de nationale veiligheid.

TrueNorth is de nieuwste technologie die in de toekomst deep learning en een reeks andere AI-diensten zal gebruiken.Facebook en Microsoft hebben nog steeds afzonderlijke grafische processors nodig, maar ze bewegen allemaal naar FPgas (chips die voor specifieke taken kunnen worden geprogrammeerd).Peter Diehl (PhD in de Cortex Computing Group aan de Polytechnische Universiteit Zürich) gelooft dat TrueNorth superieur is aan zowel standalone grafische chips als FPgas vanwege het lage stroomverbruik.

Het belangrijkste verschil, zegt Jason Mars, hoogleraar informatica aan de Universiteit van Michigan, is dat TrueNorth naadloos werkt met deep learning-algoritmen.Beide simuleren neurale netwerken in de diepte en genereren neuronen en synapsen in de hersenen.De chip kan de opdrachten van het neurale netwerk efficiënt uitvoeren.

Toch is TrueNorth nog niet volledig gesynchroniseerd met deep learning algoritmen.omdat het nog steeds een bepaalde afstand van de werkelijke marktVoor Modha was het ook een noodzakelijk proces, zoals hij zei: "We moesten een solide basis leggen voor een grote transformatie".

Het brein in de telefoon.

Peter Diehl reisde onlangs naar China, maar om de een of andere reden werkte zijn telefoon niet met Google, en hij bracht plotseling kunstmatige intelligentie terug naar zijn oorspronkelijke vorm.Omdat de meeste cloud computing nu afhankelijk is van de servers van Google.Zonder het netwerk is alles nutteloos.

Diep leren vereist een enorme hoeveelheid verwerkingskracht, die meestal wordt geleverd door gigantische datacenters, en onze telefoons zijn meestal verbonden met hen via internet.aan de andere kant, kan op zijn minst een deel van zijn verwerkingskracht naar uw telefoon of ander apparaat verplaatsen, wat de frequentie van AI-gebruik aanzienlijk kan vergroten.

Maar om dit te begrijpen, moet je eerst begrijpen hoe deep learning werkt. Het werkt in twee fasen.Bedrijven als Google en Facebook moeten hun eigen neurale netwerken bouwen om specifieke taken te verwerken.Als ze de mogelijkheid willen om automatisch kattenfoto's te herkennen, moeten ze het neurale netwerk een hoop kattenfoto's laten zien.een ander neuraal netwerk moet deze taak uitvoerenAls je een foto neemt, moet het systeem bepalen of er katten in zitten, en TrueNorth bestaat om de tweede stap efficiënter te maken.

Zodra je het neurale netwerk hebt getraind, kan de chip je helpen om het gigantische datacenter te omzeilen en rechtstreeks naar de tweede stap te gaan.het past in handheld apparatenDit verhoogt de algehele efficiëntie, omdat je de resultaten niet meer hoeft te downloaden van het datacenter via het netwerk.het kan de druk op datacenters aanzienlijk verminderen"Dit is de toekomst van de industrie, waar apparaten complexe taken zelfstandig kunnen uitvoeren".

Neuronen, axonen, synapsen en zenuwimpulsen

Google heeft onlangs geprobeerd neurale netwerken naar mobiele telefoons te brengen, maar Diehl denkt dat TrueNorth zijn concurrenten ver vooruit is, omdat het meer synchroon is met deep learning.Elke chip kan miljoenen neuronen simuleren., en deze neuronen kunnen met elkaar communiceren via "synapsen in de hersenen".

Dit is wat TrueNorth onderscheidt van vergelijkbare producten op de markt, zelfs in vergelijking met grafische processors en FPgas hebben voldoende voordelen." vergelijkbaar met elektrische impulsen in de hersenenNervenimpulsen kunnen een verandering in toon in iemands spraak laten zien, of een verandering in kleur in een beeld.Een van de belangrijkste ontwerpers van de chip..

Hoewel er 5,4 miljard transistors op de chip zitten, is het energieverbruik slechts 70 milliwatt.Maar het stroomverbruik bereikt 35 tot 140 watt.Zelfs ARM-chips, die vaak in smartphones worden gebruikt, verbruiken verscheidene malen meer stroom dan TrueNorth-chips.

Natuurlijk, om de chip echt te laten werken, heeft het nieuwe software nodig, wat precies is wat Diehl en andere ontwikkelaars hebben geprobeerd te doen tijdens de test.De ontwikkelaars zetten de bestaande code om in een taal die de chip herkent en erin voert., maar ze werken ook aan het schrijven van native code voor TrueNorth.

aanwezig

Net als andere ontwikkelaars richt Modha zich op het bespreken van TrueNorth op het gebied van biologie, zoals neuronen, axonen, synapsen, zenuwimpulsen, enz.De chip nabootst ongetwijfeld het menselijk zenuwstelsel op sommige manieren."Dit soort discussies zijn vaak zeer waarschuwend. Het menselijk brein is immers niet van silicium gemaakt". Chris Nicholson,mede-oprichter van een bedrijf genaamd Skymind.

Toen hij het project startte in 2008, met een investering van 53,5 miljoen dollar van DARPA,Het doel was om een compleet nieuwe chip te bouwen van compleet andere materialen en het menselijk brein te simuleren.Maar hij weet dat het niet snel zal gebeuren, en "we kunnen de realiteit niet negeren op de weg naar het nastreven van onze dromen", zei hij.

In 2010 lag hij in bed met varkensgriep, en toen realiseerde hij zich dat de beste manier om de knelpunt te doorbreken was om te beginnen met de chipstructuur en een simulatie van de hersenen te realiseren."Je hebt geen zenuwcellen nodig om fundamentele fysica na te bootsen"We moeten flexibel genoeg zijn om steeds meer op het brein te lijken".

Dit is de TrueNorth chip. Het is geen digitaal brein, maar het is een belangrijke stap op de weg, en met de proefrit van IBM, is het plan op koers.De hele machine bestaat eigenlijk uit 48 afzonderlijke machines.Volgende week, als de proef is afgelopen, zullen Modha en zijn team de machine afbreken voor onderzoekers om mee naar huis te nemen voor verdere studie.Mensen gebruiken technologie om de samenleving te veranderen, en deze onderzoekers zijn de ruggengraat van onze inspanningen.