211service.com
Jauns atmiņas veids varētu uzlabot smadzeņu iedvesmotus datorus
Jauns datora atmiņas veids varētu palīdzēt mašīnām saskaņot cilvēka smadzeņu spējas, veicot tādus uzdevumus kā attēlu vai videomateriālu interpretācija.
Fāzes maiņas atmiņas mikroshēma, kas mācās atpazīt ar roku rakstītus skaitļus, simulējot neironu tīklu, tiek pārbaudīta IBM Almadenas pētniecības centrā netālu no Sanhosē, Kalifornijā.
IBM pētnieki izmantoja tā saukto fāzes maiņas atmiņu, lai izveidotu ierīci, kas apstrādā datus veidā, ko iedvesmo bioloģisko smadzeņu darbība. Izmantojot prototipa fāzes maiņas atmiņas mikroshēmu, pētnieki konfigurēja sistēmu tā, lai tā darbotos kā 913 neironu tīkls ar 165 000 savienojumiem vai sinapsēm starp tiem. Šo savienojumu stiprums mainās, mikroshēmai apstrādājot ienākošos datus, mainot to, kā virtuālie neironi ietekmē viens otru. Izmantojot šo īpašumu, pētnieki panāca, ka sistēma iemācījās atpazīt ar roku rakstītus skaitļus.
Paredzams, ka fāzes maiņas atmiņa tirgū nonāks dažu nākamo gadu laikā. Tā var rakstīt informāciju ātrāk un iesaiņot to blīvāk nekā mūsdienās datoros izmantotā atmiņa (skatiet Nākotnes disku disku priekšskatījumu). Fāzes maiņas atmiņas mikroshēma sastāv no šūnu režģa, kas katrs var pārslēgties starp diviem stāvokļiem, lai attēlotu digitālu informācijas bitu. viens vai a 0 . IBM eksperimentālajā sistēmā katru sinapsi attēlo atmiņas šūnu pāris, kas darbojas kopā.
Datorzinātnieki jau kādu laiku ir strādājuši pie mikroshēmām, kas rupji atdarina neironus un sinapses. Šādas neiromorfiskas konstrukcijas radikāli atšķiras no mikroshēmām, kuras mēs izmantojam šodien. Taču viņi sola izveidot datorus, kas efektīvi pilda uzdevumus, kas parasti ir sarežģīti, piemēram, mācīties no pieredzes vai izprast video (skatiet Thinking in Silicon ).
Šī gada sākumā IBM paziņoja par līdz šim vissarežģītāko neiromorfo mikroshēmu (skatiet IBM mikroshēmu procesu datus, kas līdzīgi jūsu smadzenēm). Tas tika izgatavots, izmantojot viedtālruņu procesoru ražošanā izmantotās metodes un komponentus.
IBM pētnieku šonedēļ paziņotā eksperimentālā sistēma ir daudz mazāk jaudīga nekā šī mikroshēma. Taču fakts, ka jaunās sistēmas 165 000 sinapses tiek veidotas, izmantojot fāzes maiņas atmiņu, ir nozīmīgs, saka Džefs Burrs, IBM Almadenas pētniecības centra pētnieks Sanhosē, Kalifornijā.
Tiek uzskatīts, ka fāzes maiņas atmiņa ir īpaši piemērota neiromorfiskām datorsistēmām, jo tā tik blīvi uzglabā datus, ļaujot izveidot smadzeņu iedvesmotas sistēmas ar daudz vairāk sinapsēm, saka Burrs. Fāzes maiņas atmiņu ir arī vienkāršāk pārprogrammēt. Tas padara to praktisku, lai izveidotu neiromorfu sistēmu, kas spēj mācīties, pielāgojot savu uzvedību, kad tai tiek ievadīti jauni dati.
Iepriekšējie centieni izmantot fāzes maiņas atmiņu, lai izveidotu neiromorfas sistēmas, ir bijuši pieticīgi, ar 100 sinapsēm vai mazāk, saka Burrs. Jaunā sistēma, kas izveidota kopā ar kolēģiem no IBM un Pohangas Zinātnes un tehnoloģijas universitātes Korejā, ir vairāk nekā 1000 reižu lielāka. Papīrs par viņu rezultātiem tika prezentēts Starptautiskā elektronu ierīču sanāksme šī mēneša sākumā Sanfrancisko.
Komanda spēja izveidot daudz lielāku sistēmu, jo tā izstrādāja metodes, lai izmērītu un kompensētu katras fāzes maiņas atmiņas vienības veiktspējas dabisko mainīgumu. Līdzīga mainīgums šodien ietekmē parastās atmiņas mikroshēmas mūsu tālruņos un datoros, taču kļūdu pārbaudes metodes šīm ierīcēm ir uzlabotas.
Pēc tam, kad tika parādīti 5000 marķētu ar roku rakstītu ciparu attēli no standartizētas datu kopas, pētnieku mikroshēma varēja atpazīt ar roku rakstītus ciparus, ko tas nekad agrāk nebija redzējis ar 82 procentu precizitāti. Burrs saka, ka viņa komandas kļūdu kompensācijas metožu nesen veiktajām korekcijām vajadzētu ļaut precizitātei palielināties līdz gandrīz 99 procentiem.
Eugenio Kulurciello Purdjū universitātes profesors, kurš strādā pie neiromorfu mikroshēmu projektiem, saka, ka fāzes maiņas atmiņa varētu uzlabot neiromorfos dizainus interesantā veidā. Tomēr viņš atzīmē, ka inženieri ir sākuma stadijā, lai saprastu, kā izveidot smadzeņu stila mikroshēmas. Šīs lietas joprojām ir mazliet eksotiskas, viņš saka.