Neurosynaptický čip inspirovanou mozkovou kůrou  
V IBM vyrobili emulátor zpracování senzorických vjemů mozkovou kůrou. Čip TrueNorth s milionem programovatelných neuronů a 256 miliony programovatelných synapsí byl mohl změnit každodenní život civilizace. Za pár let.


 

Zvětšit obrázek
Nová hračka od IBM. Kredit: IBM.

Lidský mozek je ehm, víceméně narůžovělý a uvnitř bělavý, celkově nepříliš vábný. Když ho máte před sebou na stole, tak jen těžko věřit, co všechno dokáže. Je ale docela šikovný, v některých ohledech dokonce inspirující. Tak dlouho jsme trpěli při srovnávání lidského mozku s našimi skvělými počítacími stroji, které mu zatím nesahají ani po paty, až jsme se rozhodli ponechat stranou hrdost a inspirovat se strukturou mozku při konstrukci čipů. Už se to děje nějaký čas a výsledky jsou lepší a lepší. Novým průlomem by teď podle vývojářů měl být neurosynaptický čip.

 

Zvětšit obrázek
Dharmendra Modha. Kredit: Majed Abolfazli.


Badatelé IBM a dalších světových institucí nedávno představili čip velikosti poštovní známky, který svým fungováním napodobuje procesy v mozkové kůře. Podle nadšených vývojářů jejich čip otevírá nové možnosti pro nejrůznější technologie, od aut, co se řídí sama,  až po umělou inteligenci v chytrých telefonech, které by tím pádem ještě více dostály svému jménu. Šéf vývoje čipu Dharmendra Modha, který má u IBM na starost rozvoj mozkem inspirovaných technologií přiznává, že neurosynaptický čip, přezdívaný též TrueNorth, postavili podle procesů v mozkové kůře. Napodobuje zpracování smyslových vjemů, tak jako mozek pracuje s tím, co vidí, slyší a cítí.

 

Zvětšit obrázek
Základní infografika k neurosynaptickému čipu. Kredit: IBM.


Aby neurosynaptický čip zvládl fungovat podobně jako mozková kůra, vybavili ho vývojáři hustou sítí propojení, vlastně umělých neuronů a synapsí. TrueNorth obsahuje  4 096 výpočetních jader a 5,4 miliardy tranzistorů, na nichž Modha a spol. uspořádali jeden milion programovatelných neuronů a 256 milionů programovatelných synapsí. Klíčovou výhodou je také podle autorů čipu jeho nízká spotřeba energie. K provozu mu stačí 63 miliwattů, což dovoluje takový čip namontovat do chytrého telefonu a spustit na něm umělou inteligenci, bez nutnosti komunikovat s online mozky, jako jsou cloudy. Univerzální umělá inteligence to ještě není, ale od dřevěných počítaček a kalkulaček jsme už ušli kus cesty.

 

 
Na první pohled nic moc. Kredit: John A Beal, Louisiana State University.


Jak se dalo čekat, lví podíl na financování a pohánění projektu vpřed mají američtí vojenští vizionáři DARPA, čili Agentura pro výzkum pokročilých obranných projektů. Možnosti využití takové technologie jsou ostatně téměř nekonečné a vojáci jistě nepřijdou zkrátka. Čip TrueNorth podle vývojářů v některých ohledech dokonce předčí soudobé superpočítače, i když přímé srovnání jejich výkonu není možné, protože fungují rozdílným způsobem. Každopádně ale TrueNorth zvládne 46 až 400 miliard „synaptických“ výpočtů za sekundu a watt dodané energie.


Je pozoruhodné, že Modha a spol. využili při výrobě čipu 28-nanometrovou technologii. Shawn Han ze Samsung Electronics neskrývá nadšení, že takřka magický čip, který je vlastně emulátorem zpracování velkého množství senzorických údajů mozkovou kůrou, vytvořili s technologií běžnou při výrobě komerčně dostupné mobilní elektroniky. Podle Samsungu jde o velký zvrat ve tvorbě architektury čipů, který by měl ovlivnit budoucnost. Má prý moc změnit celou civilizaci, podobně jako ji změnily třeba mobilní telefony. Nebude to ale hned. V IBM vyrobili zatím jenom tenhle čip a bude to nejspíš trvat celé roky, než se objeví první komerční aplikace s neurosynaptickými čipy.

 


Dharmendra Modha of IBM on Whole Brain Emulation. Kredit: Singularity Summit.


Literatura

AFP 7. 8. 2014, Science 345: 668-673.

Datum: 09.08.2014 19:22
Tisk článku


Diskuze:

?

Petr Kocourek,2014-08-19 22:12:01

pokud změní civilizaci tak, jako mobilní telefony, bude to určitě úžasné. Jen si nějak nemohu vybavit, co vlastně mobily změnily...

Odpovědět

AI, AI, AI...

Kovomil Trupotepec,2014-08-10 11:37:27

Jenže co si představujete pod pojmem AI? Pojem není ani uspokojivě definovaný, něco naznačuje Xavier. K čemu nám to bude? Já raději operuju třeba s pojmy jako expertní systém, dolování znalostí... Použití pojmu UI v článku (přesto za článek děkuji) je diskutabilní. Třeba Watson je úžasná věc a ani IBM tomu neříká UI.

Odpovědět

Samoučení to může dost urychlit

Petr Vrána,2014-08-10 10:03:28

Já věřím spíš 10 let odteď. Škoda, že zatím váznou kvantové počítače.

Odpovědět


Xavier Vomáčka,2014-08-10 14:44:43

Musím podotknout, že dodnes neexistuje optimální algoritmus učení neuronové sítě. A to i relativně malých sítí (tisíce neuronů), natož milióny... uvědomte si, že s množstvím synapsí stoupá množství kombinací exponenciálně. Takže sice máme mozku podobný hardware, ale jaksi nám chybí (optimální) software.

Odpovědět


Neuronová síť se učí, ne programuje

Jan Novák9,2014-08-12 10:06:23

To znamená že definujete vstupy a výstupy a můžete použít deep learning. Výkon pravděpodobně nebude optimální, ale to není ani klasické programování.

Odpovědět

A co to teda umí?

Jiří Jiří,2014-08-10 09:23:24

Že to zpracovává smyslové vjemy je sice hezké, ale co to pak teda dokáže? A jakým způsobem ty vjemy přijímá? Třeba umělým nosem...? V článku v podstatě nic není...

Odpovědět


Co to umí?

Kovomil Trupotepec,2014-08-10 11:39:46

Neumí to nic, podobně jako sám o sobě nic neumí RISC nebo CISC procesor ve Vašem počítači. Podle reakcí v diskuzi bych si dovolil odhadnout, že článek je malinko nešťastně pojatý. Čip nezpracovává smyslové vjemy, ale pracuje s obdobou toto jak to funguje v mozku (je to v článku). Je to (s rezervou) o odlišném přístupu k návrhu procesoru a přístupu k provedení výpočtu.

Odpovědět


Třeba

Jan Novák9,2014-08-12 10:00:27

Analyzovat stereoskopický obraz z kamer a vytvořit 3D virtuální scénu kde jsou objekty popsány metadaty a předat ji normálnímu procesoru pro rozhodnutí. Jako třeba černá silnice vpravo, zelený strom vpředu takže algoritmus na normálním procesoru může rozhodnout zatočit doprava. Normální procesor má problémy s identifikací objektů a tohle by mělo být rychlejší než emulace neuronových sítí. V podstatě je to poslední prvek nutný k vytvoření robota který může dělat cokoliv co člověk, jenom 24/7, levněji, a bez únavy.

Odpovědět

hm

Palo Priezvisko,2014-08-09 22:40:32

vyzera ze moj odhad silnej AI do 10 rokov nebude az tak sialeny ako si vacsina ludi mysli

Odpovědět


Xavier Vomáčka,2014-08-10 09:51:41

Ano do 10 roků poté, co porozumíme dokonale mozku, jeho struktuře, co porozumíme vlastnosti "vědomí". Potom ano, za 10 let poté možná.

Odpovědět


Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace