×
IBM создала чип с искусственными нейронами

Архитектура и поведение нейронов и транзисторов - принципиально разные. Можно создать приложение, которое будет демонстрировать поведение, аналогичное нейронам, но в силу определенных базовых принципов такое приложение будет малоэффективным. Однако исследователям из IBM удалось создать чип, который работает так же, как и нейронная сеть человека.

 

Группа ученых из Корнельского университета создала принципиально новый чип. Он моделирует поведение нейронов. В его основе тысячи ядер, способных к проведению вычислительных операций, они - асинхронны. Каждое ядро демонстрирует всплески активности и сложным образом связывается с другими ядрами.


Как известно, транзисторы работают в двоичном режиме: есть ток, нет тока. Состояние одного транзистора может изменить только состояние другого транзистора, связанного с ним. Нейроны функционируют по-другому. Они могут получать сигналы от большого числа других нейронов. Это происходит через систему, которую называют дендритами. Нейроны также могут отправлять сигналы большому числу других нейронов. Это происходит через аксоны. Таким образом, их сигналы не являются двоичными, как у транзисторов. Язык, на котором “разговаривают” нейроны - это серия пиков (всплесков) активности, которые отличаются частотой и продолжительностью. Процессор, созданный IBM, моделирует работу нейронной системы человека.


TrueNorth, так называется новый процессор, содержит 4000 индивидуальных ядер. Чтобы его сконструировать, потребовалось разместить на чипе 5.4 млрд транзисторов. Каждое из ядер - это набор микросхем, которые по своим функциям отвечают нейронам. Память одного ядра - 100 000 бит. Этого достаточно, чтобы хранить следующую информацию: состояние нейрона, адрес откуда он получил сигнал, адрес нейрона, которому он отправил сигнал. В памяти также хранится уровень сигнала - все, как у реальных нейронов. Каждый нейрон получает сигналы от 256 других нейронов и передает их такому же количеству нейронов.


В ходе экспериментов выяснилось, что TrueNorth удивительным образом потребляет мало энергии, несмотря на то, что содержит нейронную сеть. Исследователи говорят, что архитектура чипа может масштабироваться. Это значит, что открылась возможность создать суперкомпьютер на базе нейронной сети. Следующий шаг, который планируют предпринять исследователи - связать чипы TrueNorth в сеть. В итоге, они намерены построить систему, которая будет содержать сотни тысяч ядер и сотни миллионов нейронов.

 

По материалам arstechnica.com

Автор: Геннадий Хворых