Как процессоры работают подобно человеческому мозгу

AOinformСтатьи 01.11.2021 в 12:147670

Иллюстрация / Фото: из открытых источников

Обычные процессоры в электронике не являются чем-то революционным, в отличие от нейроморфных, которые берут за основу принципы построения мозга.

В настоящее время все большее применение в различных сферах обретают нейросети — самообучающиеся программно-аппаратные модели, которые функционируют по принципам человеческого мозга. Все популярные процессоры для настольных ПК, смартфонов и других устройств оснащены отдельными нейромодулями, в задачи которых входят нейронные вычисления, что адаптируются под потребности пользователей.

Функционал нейросетей пока крайне ограничен обработкой графических данных, но лучшие мировые инженеры предпринимают попытки создать эффективную платформу для применения методов машинного обучения в реальных задачах различного уровня сложности. Однако купить процессор подобного уровня не представляется возможным, но это и не нужно, ведь Intel предоставляет участникам сообщества доступ в облаке Neuromorphic Research к системе Oheo Gulch, которая работает под управлением совершенно нового процессора Loihi 2, что гарантирует 10-кратное увеличение эффективности обработки информации.

Что такое нейроморфный процессор

Нейроморфные процессоры не являются разработкой вчерашнего дня — первые модели от IBM начали появляться еще в 2014 году с дебютом TrueNorth. Данная разработка IBM одновременно является патентом на архитектуру, которая состоит из миллионов нейронов с отростками — дендритами и аксонами. Эти группы нейронов, отвечающие за восприятие и передачу информации соответственно, соединены синапсисами, что представляют собой контакты, по которым передаются электрические сигналы, что эмулируют нейронные импульсы человеческой нервной системы.

Нейроморфный процессор в разы эффективнее обычного X86 или ARM процессора благодаря отсутствию необходимости обращаться к регистрам и памяти, ведь все необходимые данные уже доступны в нейронах.

Подобные решения доступны в рамках отдельных проектов для программистов, использующих специальный язык Corelet, что наследует все основные принципы ООП. К слову, купить процессоры для домашнего компьютера всегда можно в интернет-магазине Lucky Link.

Разработка Intel Loihi

Первое поколение нейроморфного 14 н.м. процессора Loihi появилось на свет в 2017 году. В его составе 130 тыс. нейронов и 130 млн. синапсисов. Данная разработка активно используется в исследовательских центрах и институтах по всему миру, существенно оптимизируя задачи распознавания с параллельным самообучением, даже находясь в автономном состоянии. Представленная в 2021 году новинка Loihi 2 со средой программирования Lava аккумулирует накопленный опыт и предоставляет увеличенную производительность сети.

Среда Lava теперь следует принципам Open Source для достижения наилучшей совместимости и упрощения тестирования будущих коммерческих продуктов. Среди уже реализованных технологий: алгоритмы распознавания запахов, искусственная кожа и механические конечности. Подобные разработки являются отправной точкой в настоящее киберпанковское будущее, которое уже не первый десяток лет нам прогнозируют писатели-фантасты.