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

2024-06-26, godz. 19:50 Ekstraklasa piłkarska – Cracovia wypożyczyła bramkarza Bramkarz Jakub Burek najbliższy sezon ekstraklasy spędzi w Cracovii - poinformował krakowski klub. Piłkarz ten został wypożyczony z Wisły Płock z opcją… » więcej 2024-06-26, godz. 19:50 Rosja/ Około 70 rannych w wypadku pociągu w Republice Komi Około 70 osób zostało rannych w środę w wypadku pociągu pasażerskiego w Republice Komi na północy Rosji. Wykoleiło się dziewięć z 14 wagonów pociągu… » więcej 2024-06-26, godz. 19:50 Ekstraklasa piłkarska – wygrany sparing Śląska Wrocław Śląsk Wrocław w pierwszym sparingowym meczu podczas zgrupowania w Austrii pokonał 1:0 (1:0) wicemistrza Rumunii - CFR Cluj. Zwycięskiego gola dla zespołu… » więcej 2024-06-26, godz. 19:50 Niemcy/ Rząd zatwierdził propozycję realizacji Domu Polsko-Niemieckiego w Berlinie Rząd RFN zatwierdził w środę propozycję realizacji Domu Polsko-Niemieckiego w Berlinie, przedstawioną przez ministrę stanu ds. kultury Claudię Roth. Chodzi… » więcej 2024-06-26, godz. 19:40 Daria Gosek-Popiołek: należy lepiej chronić polskich twórców (krótka 5) 'Procedujemy dziś bardzo ważną ustawę. Ochrona praw twórców to interes nas wszystkich - to interes społeczny. Należy lepiej chronić polskich twórców'… » więcej 2024-06-26, godz. 19:40 Opolskie/ Odblokowana dk 46 w Kamienicy (aktl.) Służby drogowe odblokowały drogę krajową nr 46 w Kamienicy, gdzie doszło do zderzenia czterech samochodów. Jak przekazał dyżurny KW PSP w Opolu, w wyniku… » więcej 2024-06-26, godz. 19:30 Posłowie Trzeciej Drogi: nie pozwólmy na okradanie twórców z ich własnych dzieł (krótka4) Nie pozwólmy na okradanie twórców z ich własnych dzieł; polskie prawo autorskie od dawna wymagało nowelizacji - mówili w środę w Sejmie podczas drugiego… » więcej 2024-06-26, godz. 19:20 Ekstraklasa piłkarska – porażka i remis GKS Katowice Piłkarze beniaminka ekstraklasy GKS Katowice przegrali z Polonią Bytom 0:2 (0:1) i zremisowali z GKS Jastrzębie 2:2 (1:0) w środowych sparingach rozegranych… » więcej 2024-06-26, godz. 19:20 Piotr Adamowicz o noweli ustawy o prawie autorskim: ważna i wyczekiwana przez środowiska twórcze (krótka3) To niezwykle ważny i bardzo wyczekiwany przez środowiska twórcze, artystyczne, organizacje czy też różnego rodzaju stowarzyszenia akt prawny, budzący nie… » więcej 2024-06-26, godz. 19:10 2 lipca polsko-niemieckie konsultacje międzyrządowe 2 lipca odbędą się polsko-niemieckie konsultacje międzyrządowe pod przewodnictwem premiera Donalda Tuska oraz kanclerza Niemiec Olafa Scholza - poinformował… » więcej
6789101112
Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym nasz serwis może działać lepiej. Dowiedz się więcej »