Крупнейший чипмейкер Intel представил новое поколение нейроморфного приложения, а также вторую генерацию процессора Loihi. В дополнение к этому был представлен фреймворк Lava для работы в направлении создания нейроморфных приложений. Обе системы Oheo Gulch и Kapoho Point получат открытый статус, то есть для разработчиков они будет бесплатными. Обе работают на основе Liohi 2. Фреймворк был существенно обновлён, улучшен процессор, который получил более высокую вычислительную мощность. Кроме того, есть ещё более серьёзные изменения, позволяющие запускать новейшие классы алгоритмов.
Почти, как мозг
Хоть название нейронные сети очень громкое и говорящее, нейросети не могут работать так же, как наш, то есть биологический мозг. Только на первый взгляд они похожи, и то, лишь в плане организации и способа передачи через множество слоёв вычислений, но вот уже этап обработки совершенно иной, у нейросетей он такой же, какой на обычном кремниевом процессоре. Но нейросети не являются единственным известным способом имитации работы мозга – этот способ называется нейроморфные вычисления. Базируются они на аппроксимации работы отдельных нейронов с помощью аппаратного обеспечения.
Как мы знаем из курса школьной биологии, в основе любой биологической нервной системы лежит особый вид клетки – так называемый нейрон. У всех нейронов есть несколько общих свойств: торец клетки содержит дендрид, который работает как приёмник сигналов от других клеток, нейронов. В роли передатчиков аксоны. Сигнал проявляется даже физически в виде спайков – кратковременных изменений напряжения в особой мембране нейрона. Спайки проходят через аксоны прямиком к другим клеткам, до места соединения или синапса. Здесь сигнал из электрического преобразуется в химический, и он идёт дальше к ближайшему дендриду. Эти химические сигналы открывают для ионов каналы, и ионы в свою очередь запускают новый спаяки.
Клетка получает разную информацию – и о количестве спайков, и от каких зон, клеток они поступили, насколько активными были клетки в прошлом и прочее. Это используется клеткой для сравнения и определения своего состояния. Что касается спайков, то их можно реализовать на традиционном железе (процессоре) с помощью специального программного обеспечения, но также можно через специальное аппаратное обеспечение, к примеру, как это реализовано в Intel с его Loihi. В итоге получился весьма необычны и интересный процессор.
Что изменилось
Прошлое поколение процессор насчитывало 128 ядер, объединённых в сеть. В каждом ядре содержится множество отдельных нейронов, то есть исполнительных устройств, играющих роль нейронов. Каждый такой нейрон получает спайк\импульс с информацией от другого устройства. На основании этой информации нейрон определяет собственное поведение по заданному алгоритму. Один спайк, это перенос одного бита информации, нейрон же лишь как регистратор получения этой информации.
Одним из основных преимуществ подобной системы – высокая энергоэффективность. Процессор Liohi превосходит обычные процессоры по этому показателю в некоторых ситуациях в две тысячи раз. Второе поколение Liohi объединяет миллион нейронов на одном чипе, и он в 10 раз производительнее первой генерации. Плотность ресурса увеличена в 15 раз, и улучшена энергоэффективность. На первых тестах процессор показал снижение количества операций за один логический ввод в 60 раз, и это без потери точности. Это если сравнивать со стандартными алгоритмами и моделями ИИ, разработанными в первом поколении Loihi.
Кроме того, новое поколение получило улучшенную программируемость, оно способно обрабатывать широкий класс алгоритмических проблем, в том числе оптимизацию и планирование в режиме реального времени. Улучшена совместимость с различными базовыми моделями и методами ИИ.
Что касается фреймворка Lava. То он закрывает все потребности сообщества исследователей нейромофных систем и вычислений. Разработчики и учёные работают с понятным и простым набором инструментов, библиотек и методов, причём как на нейроморфных процессорах, так и на обычных. Это позволяет создавать специализированные приложения без доступа к специализированному аппаратному обеспечению.
Загрузка...