Новый фотонный микрочип имитирует основную функцию мозга

Новый фотонный микрочип имитирует основную функцию мозга

Хотя передовой край искусственного интеллекта предоставил нам мощные инструменты, которые могут превзойти нас в конкретных задачах и превзойти нас даже в самых сложных играх, все они работают как изолированные алгоритмы, не обладая ни одной невероятной ассоциативной силой человеческого мозга. Наша нынешняя вычислительная архитектура не может сравниться с эффективностью наших собственных умов, но объединенная команда исследователей из университетов Мюнстера, Оксфорда и Эксетера нашла способ начать сокращать этот разрыв, создав небольшую искусственную нейросинаптическую сеть, питаемую светом.

Современные компьютеры хранят память отдельно от процессора. Человеческий мозг, с другой стороны, хранит память в синапсах, которые служат соединительной тканью между нейронами. Вместо того, чтобы передавать память для обработки, мозг имеет параллельный доступ к этой памяти, когда подключенные нейроны срабатывают. Хотя нейробиология в целом принимает теорию синаптической памяти, нам все еще не хватает четкого понимания того, как она работает.

Тем не менее, мы понимаем, что мозг обрабатывает несколько процессов одновременно. Человеческий мозг может не работать с числовой вычислительной эффективностью базового калькулятора по умолчанию, но для этого требуется суперкомпьютер, которому требуется достаточно электричества для питания 10 000 домов, чтобы опередить его. Человеческий мозг устанавливает высокий критерий для своего искусственного аналога только в вычислительной мощности, а его значительные архитектурные различия делают его возможности настолько более динамичными, что делает эти сравнения почти бессмысленными.

Многонациональная исследовательская группа, которая успешно воспроизвела искусственную нейросинаптическую сеть, использовала четыре нейрона и 60 синапсов с 15 синапсами на нейрон. Сам по себе головной мозг содержит миллиарды нейронов. При еще большем количестве синапсов (соотношение около 10000: 1), если учесть разницу в масштабе, легко увидеть, как это важное достижение служит лишь начальным шагом в долгом путешествии.

Но это не делает достижение менее впечатляющим. То, как функционирует микросхема, не поддается простому объяснению, но, по сути, использует серию резонаторов для направления входящих лазерных световых импульсов, чтобы они достигли искусственного нейрона, как и предполагалось. Без надлежащего волнового наведения искусственные нейроны не смогли бы получать последовательный ввод и не имели никакой практической вычислительной функции. Состоящие из материала с фазовым переходом, искусственные нейроны изменяют свои свойства в ответ на фокусированный лазер, и этот процесс успешно имитирует один крошечный кусочек человеческого мозга.

Кредит: WWU Мюнстер - Питер Лессманн
Кредит: WWU Мюнстер - Питер Лессманн

Благодаря небольшому размеру искусственной нейросинаптической сети исследовательская группа создала стандартное компьютерное моделирование на основе его функциональных возможностей, чтобы проверить свои вычислительные возможности в более широком масштабе. Эти симуляции успешно продемонстрировали, что экспериментальный чип может справляться с задачами распознавания образов, необходимыми для глубокого обучения.

В то время как небольшая искусственная сеть сама по себе не может добиться многого, эта технология будет иметь невероятные преимущества после ее развития. По словам исследователей, фотонная система имеет потенциал для работы на скоростях, в 1000 раз превышающих скорость человеческого мозга. Имитируя нейросинаптическую сеть, она также преодолевает узкое место в передаче данных, поскольку память и функциональность обработки существуют в одном месте.

Эта технология может принести новый век компьютерных технологий в ближайшие десятилетия, но важно помнить, что размножение человеческого мозга не может происходить просто при производстве искусственных нейросинаптических сетей. По сравнению с людьми, у слонов значительно больший мозг с гораздо большим количеством нейронов и синапсов, чем у людей, и это не дает никаких интеллектуальных преимуществ. Мозг неандертальца тоже функционировал по-разному и сохранял совершенно другую форму и больший размер. Хотя эти различия не раскрывают какой-либо конкретной истины о том, почему человеческий мозг сохраняет интеллектуальное превосходство над другой органической жизнью, он демонстрирует, сколько нам осталось узнать, чтобы создать машину, такую ​​же мощную и динамичную, как машина в наших головах. ,

Читать далее

Новая серия AMD Radeon RX 6000 оптимизирована для борьбы с амперами
Новая серия AMD Radeon RX 6000 оптимизирована для борьбы с амперами

AMD представила серию RX 6000 сегодня. Впервые с момента покупки ATI в 2006 году использование графических процессоров AMD на платформах AMD даст определенные преимущества.

Новые детали Intel Rocket Lake: обратная совместимость, графика Xe, Cypress Cove
Новые детали Intel Rocket Lake: обратная совместимость, графика Xe, Cypress Cove

Intel опубликовала немного больше информации о Rocket Lake и его 10-нм процессоре, который был перенесен на 14-нм.

Хаббл исследует 16 "Психеи", астероид стоимостью 10 000 квадриллионов долларов
Хаббл исследует 16 "Психеи", астероид стоимостью 10 000 квадриллионов долларов

Исследователи только что завершили ультрафиолетовое обследование 16 Psyche, сверхценного астероида, который НАСА планирует посетить в 2026 году.

Обзор: новый DJI Mini 2 может стать идеальным дроном для путешествий
Обзор: новый DJI Mini 2 может стать идеальным дроном для путешествий

Если вы любите путешествовать со своим дроном, но ненавидите таскать с собой много оборудования, DJI Mini 2 может стать идеальным решением.