Radio Opole » Kraj i świat
2022-08-07, 08:10 Autor: PAP

Protonowa synapsa może odmienić sztuczną inteligencję

Zespół z MIT opracował synapsę, opartą na transporcie protonów, która obok ogromnej prędkości zapewnia oszczędność energii. Według twórców rozwiązania może to oznaczać początek nowej ery analogowej sztucznej inteligencji - znacznie potężniejszej, niż obecnie symulowana w zwykłych komputerach.

Razem z rozwojem sztucznej inteligencji lawinowo rosną czas i energia, potrzebne do trenowania coraz bardziej złożonych sieci neuronowych - zwracają uwagę eksperci z Massachusetts Institute of Technology.


Ich zdaniem nadchodzi jednak era analogowego uczenia maszynowego, które będzie opierało się na procesorach ze sztucznymi neuronami, działających podobnie do mózgu.


Według obecnej wiedzy mózg zapamiętuje informacje w ten sposób, że połączenia między odpowiednimi neuronami (synapsy) wzmacniają się lub osłabiają. Można to symulować na tradycyjnych komputerach, ale działanie złożonych programów tego typu wymaga ogromnej mocy obliczeniowej, czasu i energii.


Dlatego od dłuższego czasu poszukuje się sposobu, aby stworzyć fizyczne, sztuczne neurony z synapsami.


Syntetyczną synapsę opracowali już wcześniej m.in. specjaliści z MIT, a teraz opracowali jego wersję - uwaga - milion razy szybszą od poprzedniej. Jak twierdzą, oznacza to milion razy większą prędkość, niż prędkość działania naturalnych synaps w mózgu człowieka.


Wynalazek jest też niezwykle oszczędny pod względem zużycia energii, a przy tym zgodny z technikami produkcji tradycyjnych chipów krzemowych.


„Opracowany mechanizm polega na umieszczeniu najmniejszego jonu - protonu - w izolującej warstwie tlenku, aby zmieniać jej przewodnictwo elektryczne. Ponieważ pracujemy z bardzo cienką strukturą, możemy przyspieszyć ruch tego jonu z pomocą silnego pola elektrycznego i uzyskać prędkość mierzoną w skali nanosekund” - tłumaczy prof. Bilge Yildiz, współautorka wynalazku.


„Zmiany potencjałów w żywych komórkach zachodzą w czasie milisekund, ponieważ działająca w nich różnica napięcia 0,1 V jest ograniczona stabilnością wody. My wykorzystujemy napięcie 10 V w specjalnej szklanej błonie o grubości mierzonej w nanometrach. Przewodzi ona protony bez doznawania trwałych uszkodzeń. Im silniejsze pole elektryczne, tym szybsze jest nasze jonowe urządzenie” - kontynuuje.


Dzięki temu trenowanie neuronowych sieci, które obecnie zabiera najwięcej czasu, ma zachodzić szybko i sprawnie, przy „drastycznie” niższych kosztach.


Tak opracowane sieci będą mogły działać np. w autonomicznych samochodach czy medycznych skanerach.


Różnice między tradycyjną siecią neuronową i opartą na nowych protonowych synapsach badacze przyrównują do różnicy między samochodem i kosmiczną rakietą. Istnieją dwa główne powody tak dużego postępu. Po pierwsze, obliczenia są prowadzone od razu w pamięci, więc ogromnych ilości danych nie trzeba przesyłać z pamięci do procesora i w drugą stronę. Po drugie, procesor z synapsami prowadzi wszystkie operacje równolegle i przy tworzeniu większej sieci neuronowej wytwarza się większy procesor.


W następnych krokach badacze chcą przystosować swój wynalazek do masowej produkcji. Będą się również starali jeszcze go udoskonalić. Biorą także pod uwagę próby odtwarzania w nim różnych neuronalnych procesów, które zachodzą w żywych mózgach.


„Współpraca, jaką udało nam się stworzyć, będzie kluczowa dla przyszłych innowacji. Dalsza droga będzie nadal pełna wyzwań, ale jednocześnie - wyjątkowo ekscytująca” - mówi prof. Yildiz.


Więcej informacji na stronach: https://news.mit.edu/2022/analog-deep-learning-ai-computing-0728 i https://www.science.org/doi/10.1126/science.abp8064 (PAP)


Marek Matacz


mat/ zan/


Kraj i świat

2024-06-19, godz. 14:00 Narodowy Instytut Muzyki i Tańca: Program "Przestrzenie Sztuki" na kolejne dwa lata Narodowy Instytut Muzyki i Tańca ogłosił w środę wyniki konkursu na operatorów programu 'Przestrzenie Sztuki - Taniec. Edycja 2024-2025', realizowanego z… » więcej 2024-06-19, godz. 13:50 Wimbledon - Kerber, Osaka i Wozniacki z "dzikimi kartami" Trzy byłe liderki rankingu tenisistek Dunka Caroline Wozniacki, Niemka Angelique Kerber i Japonka Naomi Osaka otrzymały 'dzikie karty' dające prawo gry w rozpoczynającym… » więcej 2024-06-19, godz. 13:50 Wiceszef MKiDN: 10 września planujemy pierwsze posiedzenie Forum Prawa Autorskiego 10 września planujemy pierwsze posiedzenie Forum Prawa Autorskiego - mówił wiceszef MKiDN Andrzej Wyrobiec na sejmowej komisji kultury, która rozpatruje projekt… » więcej 2024-06-19, godz. 13:50 Resorty edukacji i klimatu chcą włączyć do edukacji naukę o zmianach klimatu Resorty edukacji i klimatu chcą włączyć do systemu edukacji naukę o zmianach klimatu - poinformowały w środę szefowe ministerstw podczas konferencji 'Młodzi… » więcej 2024-06-19, godz. 13:50 Benecki: zacieśnienie fiskalne wynikające z ewentualnej procedury nadmiernego deficytu będzie niewielkie Zacieśnienie fiskalne wynikające z ewentualnej procedury nadmiernego deficytu będzie niewielkie - mówił PAP główny ekonomista ING BSK Rafał Benecki. Dodał… » więcej 2024-06-19, godz. 13:50 Wicepremier Kosiniak-Kamysz: jestem zwolennikiem udziału samorządów w podatku VAT Jestem zwolennikiem udziału samorządów w podatku VAT - powiedział w środę wicepremier, szef MON Władysław Kosiniak-Kamysz podczas otwarcia XII Kongresu… » więcej 2024-06-19, godz. 13:50 Paryż - Brazylia, Japonia i Kenia grupowymi rywalami polskich siatkarek (opis) Reprezentacje Brazylii, Japonii i Kenii będą grupowymi rywalami polskich siatkarek w igrzyskach olimpijskich w Paryżu. Losowanie grup odbyło się w Bangkoku… » więcej 2024-06-19, godz. 13:40 Romanowski: wniosek o odebranie mi immunitetu to zemsta Tuska i Giertycha Polityk Suwerennej Polski i poseł PiS Michał Romanowski uważa, że wniosek PG o odebranie mu immunitetu i aresztowanie w związku z Funduszem Sprawiedliwości… » więcej 2024-06-19, godz. 13:40 Śląskie/ W Prokuraturze Regionalnej w Katowicach zlikwidowano dział ds. błędów medycznych W Prokuraturze Regionalnej w Katowicach zlikwidowano działający przez osiem lat Samodzielny Dział ds. Błędów Medycznych. Pracujący w nim prokuratorzy i… » więcej 2024-06-19, godz. 13:30 Piłkarska LE – Rapid Wiedeń potencjalnym rywalem Wisły Kraków w 2. rundzie Rapid Wiedeń będzie rywalem piłkarzy Wisły Kraków w 2. rundzie kwalifikacji Ligi Europy, jeśli zdobywcy Pucharu Polski wyeliminują kosowski Llapi Podujeve… » więcej
6789101112
Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym nasz serwis może działać lepiej. Dowiedz się więcej »