„Katės Smegenys“ Įkvepia Ateities Kompiuterius

{h1}

Elektroniniai prietaisai, imituojantys, kaip katės smegenų ląstelės gali padėti kompiuteriams vieną dieną išmokti ir atpažinti informaciją panašiai, kaip tai daro žmonės.

Elektroniniai prietaisai, imituojantys, kaip katės smegenų ląstelės gali padėti kompiuteriams vieną dieną išmokti ir atpažinti informaciją panašiai, kaip tai daro žmonės.

Tokie į smegenis panašūs įtaisai gali priimti sudėtingesnius sprendimus ir atlikti daugiau užduočių tuo pačiu metu, nei įprasti įprasti kompiuteriai, pridūrė tyrėjai.

„Mes kuriame kompiuterį taip, kaip gamta kuria smegenis“, - teigė Mičigano universiteto kompiuterių inžinierius tyrėjas Wei Lu.

Mikroschemos paprastai remiasi tranzistoriais, kurie iš esmės yra jungikliai, kurie gali įjunkite arba išjungti, kad būtų duomenys kaip dvejetainiai skaitmenys arba bitai 0 ir 1.

Prietaisai, kuriuos kuria Mičigano universiteto tyrėjai, naudoja „atminties stebėtojus“. Šie grandinės elementai, skirtingai nei kiti, turi savo praeities prisiminimus: Kai išjungiate prietaiso įtampą, atminties įtaisai prisimena, kiek iš anksto buvo pritaikyta ir kiek laiko.

Pati atminties dalyvių prigimtis verčia juos elgtis panašiai kaip sinapsės, jungiančios smegenų ląsteles ar neuronus. Sinapsės tarnauja kaip perkonfigūruojami jungikliai, galintys sudaryti kelius, jungiančius tūkstančius neuronų, ir, kaip ir memristoriai, jie prisimena šiuos kelius pagal elektrinių signalų, kuriuos jie gauna iš neuronų, stiprumą ir laiką.

Vienas moderniausių pasaulyje superkompiuterių - „Dawn“, Lawrence Livermore nacionalinėje laboratorijoje - gali imituoti 1 milijardą neuronų ir 10 trilijonų sinapsių, viršydamas katės smegenų skalę. Vis dėlto tai yra masyvi mašina, turinti daugiau nei 140 000 centrinių procesorių, kuriai reikia milijono vatų elektros energijos. Ji vis tiek veikia 100–1000 kartų lėčiau nei katės smegenys.

Įprastame kompiuteryje logikos ir atminties elementai yra skirtingose ​​grandinės dalyse ir kiekvienas elementas yra prijungtas tik prie kelių kaimynų grandinėje. Dėl to įprasti kompiuteriai veikia linijiškai, kiekvieną eilutę, todėl jie puikiai atlieka palyginti paprastas užduotis su ribotais kintamaisiais.

Daugiafunkcinis darbas

Kita vertus, smegenys gali atlikti daugybę operacijų vienu metu arba lygiagrečiai. Tai leidžia mums akimirksniu atpažinti veidą, tačiau net superkompiuteris užtruktų daug ilgiau ir sunaudotų daug daugiau energijos.

Dabar Lu panaudojo memristorius, norėdamas sujungti įprastas grandines, kad imituotų smegenis.

„Idėja yra naudoti visiškai kitokią paradigmą, palyginti su įprastais kompiuteriais“, - aiškino jis.

Lu ir jo kolegų sukurta sistema, jungianti dvi elektronines grandines su vienu memristoriumi - imituojanti du neuronus ir sinapsę - yra pajėgi atminties ir mokymosi procesui ezoteriniu pavadinimu - „nuo smailės laiko priklausantis plastiškumas“. Tai reiškia neuronų ryšių gebėjimą sustiprėti, kai jie stimuliuojami vienas kito atžvilgiu, ir manoma, kad tai yra žinduolių smegenų atminties ir mokymosi pagrindas.

Tiksliau, tyrėjai parodė, kad jie galėjo keisti savo sistemai tenkančios įtampos trukmę ir seką, kad pamažu padidėtų ar sumažėtų jos elektrinio laidumo lygis.

„Mūsų smegenyse panašūs sinapsių laidumo pokyčiai iš esmės sukelia ilgalaikę atmintį“, - sakė Lu.

Mokslininkai siekia tokių intelektualių, kaip katės, smegenų, pavyzdžiui, tokių, kurios kartas nuo karto galėtų išsiaiškinti trumpiausią kelią nuo durų iki sofos name, kuriame pilna baldų, net jei sofą kaskart judindavo..

„Aš įsivaizduoju, kad Gynybos departamentui gali būti įdomu sudėti tokius intelektualiuosius kompiuterius ant ginklų ar nepilotuojamų transporto priemonių, tokių kaip dronai, kad jie galėtų priimti sprendimus tiesiogiai, neperduodami vaizdų atgal valdytojams ir nelaukdami komandų“, - sakė Lu.

Kitas žingsnis yra sukurti didesnę sistemą su šimtais dirbtinių neuronų ir memristorių sinapsių, sakė Lu. Pagrindinis tikslas būtų pasiekti superkompiuterio rafinuotumą mašinoje, kurio dydis yra dviejų litrų sodos butelis.

„Dabar įmanoma sukurti į smegenis panašų kompiuterį naudojant elektroninius komponentus - tranzistorius ir atminties keitiklius“, - Lu pasakojo „TechNewsDaily“.

Ne tik superkompiuteriai bus naudingi

Be besivystančių kompiuterių, kurie elgiasi labiau kaip su smegenimis, atminties stebėtojai taip pat galėtų padėti įprastiems kompiuteriams ir toliau neatsilikti nuo Moore'io įstatymo, kuriame teigiama, kad skaičiavimo galia turėtų padidėti vidutiniškai kas dvejus metus.

Tyrime, kuris pasirodė balandžio 8 d. Žurnale „Nature“, „Hewlett-Packard Laboratories“ tyrėjai parodė, kad atminties kortelės gali atlikti skaičiavimus, tai reiškia, kad loginės funkcijos galėtų vykti lustuose, kur saugomi duomenys, užuot atskyrus juos specializuotame centriniame procesoriuje., kaip ir dabartinė praktika.

Kitaip tariant, ateityje skaičiavimo galios padidėjimas gali kilti ne dėl padidėjusio neapdoroto procesoriaus greičio, bet „dėl to, kad padidės skaičiavimo efektyvumas“, sakė Lu.

Lu ir jo kolegos išsamiau aprašys savo išvadas balandžio mėnesio žurnale Nano raidės.

  • 10 gilių naujovių priešais
  • Nauji tranzistoriai imituoja žmogaus smegenų sinapses
  • Už pelės: 5 būdai, kaip mes sąsajos su būsimaisiais kompiuteriais


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Edvardas Lawrie Tatumas
Edvardas Lawrie Tatumas

Kibernetiniai Nusikaltėliai Įsilaužė Į „Honda“ Internetinę Duomenų Bazę
Kibernetiniai Nusikaltėliai Įsilaužė Į „Honda“ Internetinę Duomenų Bazę

Mokslas Naujienos


Dauguma Amerikiečių Mano Apie Persileidimo Mitus
Dauguma Amerikiečių Mano Apie Persileidimo Mitus

Įranga „Megaloads“ Keliuose „Twist“ Įtraukia Į Diskusijas Apie „Der Sands“ (Op-Ed)
Įranga „Megaloads“ Keliuose „Twist“ Įtraukia Į Diskusijas Apie „Der Sands“ (Op-Ed)

„Grizzly Bear“ Faktai
„Grizzly Bear“ Faktai

Whooo Žinojo? 10 Nuostabių Faktų Apie Pelėdas
Whooo Žinojo? 10 Nuostabių Faktų Apie Pelėdas

„Neuroninis Aplinkkelis“ Vėl Sujungia Smegenis Su Paralyžiuoto Vyro Raumenimis
„Neuroninis Aplinkkelis“ Vėl Sujungia Smegenis Su Paralyžiuoto Vyro Raumenimis


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com