نخبرك بمن ولماذا يشاركون فيها.
/ photo Paweł Czerwiński Unsplashما هي شريحة neuromorphic
هذا هو المعالج الذي تستند عمليته إلى مبادئ عمل الدماغ البشري. تحاكي هذه الأجهزة عمل الخلايا العصبية وعملياتها - محاور عصبية وتغصنات - مسؤولة عن نقل البيانات وتصورها. تتشكل الاتصالات بين الخلايا العصبية بسبب المشابك العصبية - اتصالات خاصة تنتقل من خلالها الإشارات الكهربائية.
إحدى مهام الأجهزة العصبية هي تسريع تدريب الشبكات العصبية التلافيفية للتعرف على الصور. لا تحتاج أنظمة الذكاء الاصطناعي القائمة على هذه التقنية إلى الوصول إلى مستودع هائل من خلال بيانات التدريب عبر الشبكة - حيث يتم تضمين جميع المعلومات باستمرار في الخلايا العصبية الاصطناعية. هذا النهج يجعل من الممكن تنفيذ خوارزميات التعلم الآلي محليا. لذلك ، من المتوقع أن تجد رقائق الأشكال العصبية التطبيق في الأجهزة المحمولة ، وأدوات إنترنت الأشياء ، وكذلك مراكز البيانات.
لماذا يستلهم المهندسون العقل البشري؟
لاحظ المهندسون المشاركون في تطوير الرقائق العصبية الشكلية (سنتحدث أكثر عنها لاحقًا) ، أولاً ، قدرات الحوسبة العالية في الدماغ البشري.
وفقًا لعدد من الدراسات ، يتمتع دماغنا بالأداء المحتمل لأحد المنافقين. لا تزال الحواسب العملاقة التقليدية لمثل هذه الحوسبة قيد التطوير - من المتوقع ألا يتم تصنيع الآلات الأولى قبل عام 2021 .
في الوقت نفسه ، يتمتع الدماغ بكفاءة عالية للغاية في استخدام الطاقة ، وهو العامل الثاني المهم بالنسبة لأولئك المشاركين في تطوير النظم العصبية الشكلية.
/ الصورة جيسي orrico Unsplashبالطبع ، الأنظمة الاصطناعية لها قيود كبيرة. تختلف الشبكات العصبية عن نظيراتها البيولوجية في عدم قدرتها على "تذكر" المهارات السابقة عند تعلم مهمة جديدة. الخوارزمية المدربة على التعرف على الكلاب لا يمكنها التمييز بين الناس. لكن خبراء من هذا المجال يأملون أن تفتح رقائق الأعصاب الشكل فرصًا جديدة لتدريب الشبكات العصبية متعددة المهام وحل المشكلات المماثلة.
أول رقائق نيورومورفيك
تم إجراء المحاولات الأولى لإنشاء الخلايا العصبية الاصطناعية في الستينات من القرن الماضي. ثم قام أحد المخترعين المستقبليين للمعالج الدقيق
تيد هوف (تيد هوف) ، إلى جانب أستاذ ستانفورد برنارد ويدرو (برنارد ويدرو)
بإنشاء شبكة عصبية أحادية المستوى تستند إلى
ميمسات - مقاومات كهروكيميائية مع وظيفة ذاكرة. ويعتقد أن هذا التطور قد وضع الأساس للهندسة العصبية.
في الثمانينات ، اقترح مهندس
Carver Mead استخدام الترانزستورات كمكونات تمثيلية بدلاً من مفاتيح رقمية. في التسعينيات ، قدم فريق بقيادة ميد مشابك اصطناعية قادرة على تخزين المعلومات لفترة طويلة ، ومعالج عصبي الشكل يعتمد على
ترانزستورات البوابة العائمة .
في الوقت نفسه ، أعلن الرئيس الأمريكي جورج دبليو بوش بداية "
عقد الدماغ " ودعا إلى رعاية برامج تهدف إلى دراسة هذا الجهاز. كل هذا أعطى دفعة لتطوير
المعلومات العصبية والبيولوجيا العصبية الحاسوبية وأدى إلى إنشاء البنية التحتية لمزيد من الدراسة للموضوع.
على مدى السنوات العشر الماضية ، وصلت المعرفة الإنسانية حول عمل المخ إلى آفاق جديدة. منذ عام 2013 ، تقوم سويسرا بتطوير
مشروع الدماغ البشري (HBP). في نفس العام ، أطلقت أمريكا
مبادرة BRAIN . كان لهذه المبادرات تأثير كبير على مجال أنظمة الذكاء الاصطناعي وأدت إلى ظهور تكنولوجيات عصبية جديدة.
ما يجري تطويره اليوم
اليوم ، يتم إنشاء neurochips في IBM. في عام 2008 ، شارك المهندسون المدعومون من DARPA في برنامج SyNAPSE ، الذي طور بنى كمبيوتر أخرى غير von Neumann's. لمدة ثلاث سنوات ، تمكنت IBM من تطوير نواة مع 256 من الخلايا العصبية الاصطناعية (كل واحد منهم لديه 256 نقاط ربط). بعد ثلاث سنوات ، قدمت الشركة معالج
TrueNorth ، الذي يتكون من 4096 مثل هذه النوى - أكثر من مليون خلية عصبية. ويستخدم بالفعل في مهام
التعرف على الإيماءات والتعرف على الكلام . يقول مطورو الشركة أن أنظمة الحوسبة المستندة إلى TrueNorth ستكون قادرة على محاكاة دماغ القط بنجاح. ومع ذلك ، فإن عددًا من الخبراء
يعتبرون هذه التصريحات مبالغة واضحة.
شركة أخرى رئيسية لتكنولوجيا المعلومات تعمل على تطوير أنظمة الحوسبة العصبية هي شركة Intel. في العام الماضي قدموا رقاقة Loihi. أنه
يحتوي على 128 نواة عصبية الشكل ، كل منها يحاكي 1024 خلية عصبية. يمكنك برمجة المعالج باستخدام API مكتوب في بيثون. تم بالفعل إرسال النسخ الأولى من هذه الأجهزة إلى مراكز البيانات في العديد من الجامعات الرائدة لإجراء اختبارات على المهام الحقيقية.
متحدثًا عن الجامعات ، يعمل مهندسون من جامعة مانشستر أيضًا على رقائق أعصاب الشكل. في العام الماضي ،
أدخلوا بنية
SpiNaker ، والتي تتكون من
مليون نواة قادرة على محاكاة تشغيل
مائة مليون خلية عصبية . يستهلك هذا التثبيت 100 كيلو واط. يمكنك برمجة الكمبيوتر باستخدام
لغة PyNN . حتى الآن ، يتم استخدام الجهاز لمحاكاة العمليات التي تحدث في مخ الفأر.
على الرغم من التقدم المحرز في السنوات الأخيرة ، يمكننا أن نقول أن الحديد العصبي الشكل هو في المراحل الأولى من تطوره. المهام التي تفرضها أنظمة الذكاء الاصطناعي على أساسها تقتصر أساسًا على التعرف على الأشياء. ومع ذلك ، فإن ممثلي صناعة تكنولوجيا المعلومات مقتنعون بأن الأجهزة الحركية العصبية ستسمح في المستقبل بمحاكاة كاملة وتفتح إمكانات حوسبة جديدة تمامًا.
ما نكتب عنه في مدونتنا: