Az agy működését utánozzák az IBM új chipjei

Az agy hatékonysága rendkívüli, minimális fogyasztás mellett képes a legösszetettebb kérdésekre választ adni, a legkomplexebb helyzeteket is gyorsan méri fel, ráadásul kisméretű, nem véletlen, hogy a kutatók évek óta próbálják lemásolni a működését, hogy ezeket az előnyöket szuperszámítógépeknél, robotoknál alkalmazhassák. A mesterséges intelligencia kutatásban egyébként is jártas IBM a SyNAPSE projekttel nem kisebb célt tűzött ki maga elé, hogy elkészítse a processzorok új generációját, melyek az agy működését utánozzák.

Többet kevesebbért

A technológia előnye, hogy az új chipek több utasítást tudnak végrehajtani, de kevesebbet fogyasztanak, és kisebb helyet foglalnak el mint a ma használt lapkák. A “kognitív chipek” működése az agyban található szinapszisok és idegsejtek között lezajló jelenségeken alapul, persze a gyártás során nem használnak fel biológiai elemeket, az utánzás szilícium áramkörökön keresztül történik. Fontos előrelépés, hogy a lapkák az agy plaszticitását, vagyis képlékenységét is átveszik: tapasztalatok alapján tanulnak, összefüggéseket keresnek, hipotéziseket állítanak fel, emlékeznek és az eredményekből is okulnak.

Könnyed nyári mix a felmondástól a vidéki IT bérekig Ezúttal rengeteg IT karrierrel kapcsolatos témát érintettünk. Ti kérdeztetek, mi válaszoltuk a 37. kraftie adásban.

Az IBM eddig két prototípussal készült el, ezek jelenleg is tesztelés alatt állnak. A chipeken 256 apró drót fut párhuzamosan, ezek az idegsejtek dendritjeit testesítik meg, ezeket további drótok, az axonok helyettesítői keresztezik. A hozzájuk kapcsolódó szinapszisok 45 nanométeres eljárás mellett készült tranzisztorok, amelyek egyúttal a memória szerepét is betöltik - az egyik chipen 262144, a másikon 65536 darab található belőlük.

E felépítés révén - miután a “neuronok” és a “szinapszisok” egymáson helyezkednek el - kevesebb energia szükséges az elektronok továbbításához, így a párhuzamos feldolgozás is hatékonyabb, mint a ma használt chipekben. Természetesen az ilyen rendszerek másfajta programozást igényelnek, de az IBM már több területen is demonstrálni tudta a lapkák alkalmazhatóságát. A tesztek során a chipek tudtak játszani a Pong című játékkal, végigvezettek egy virtuális versenypályán, be tudták azonosítani a képernyőre rajzolt számjegyeket és képeket, mindezt kifejezetten erre a célra írt, speciális program nélkül.

Paradigmaváltásra van szükség

Az IBM Research projektvezetője, Dharmendra Modha szerint a kezdeményezéssel túllépnek a több mint ötven éve uralkodó Neumann-elveken, az informatika jövőbeli alkalmazásai ugyanis olyan funkcionalitást követelnek meg, amik nem szolgálhatók ki hatékonyan a számítógépek mai felépítésével. Az IBM újgenerációs számítógépekben gondolkodik, hangzatos kijelentésük szerint azok így válnak egyszerű számológépekből tanuló rendszerekké - az ilyen gépeket gond nélkül be lehet vetni az összetettebb, valós idejű, helyzetfüggő információ feldolgozást megkövetelő üzleti, tudományos és közigazgatási célokra is.

A haditechnikai célú kutatásokat támogató Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) által 21 millió dollárral szponzorált projekt jelenleg a harmadik fázisánál tart, az IBM munkatársai több egyetemmel együttműködve folytatják a munkálatokat. A hosszútávú cél, hogy olyan rendszert készítsenek, ami méretre cipősdobozra emlékeztet, emellett 10 milliárd neuront és 100 trillió szinapszist tartalmaz, miközben 1 kilowatt áramot fogyaszt. A szokványos PC-khez képest ez soknak tűnhet, de a szintén IBM-fejlesztésű, Watson nevű Jeopardy!-nyertes szuperszámítógép több száz kilowattjához képest semmiség. Az agyban egyébként 100 milliárd neuron és 100 trillió szinapszis található, miközben kevesebb, mint 20 wattot fogyaszt.