Всё об искусственном интеллекте за 60 минут

SPINNAKER

SpiNNaker – детище британского пионера в области компьютерной техники Стивена Фербера, который разработал эту новую компьютерную архитектуру, вдохновленную человеческим мозгом, для использования в нейробиологии, робототехнике и информатике.

SpiNNaker включает в себя набор специальных процессоров, имитирующих импульсы нейронов. Каждый состоит из 18 процессоров меньшего размера (16 из которых используются для имитации нейронов, 1 – для управления и еще 1 – запасной) с продуманным дизайном, чтобы они могли взаимодействовать на сверхвысокой скорости друг с другом и со своими компаньонами на соседних чипах. Архитектура позволяет одновременно активировать множество таких микросхем для симуляции параллельной работы миллиардов нейронов и включает в себя до 1 036 800 процессоров, что требует 100 кВт мощности – удивительно мало для столь гигантского компьютера параллельного действия. SpiNNaker – одна из основных аппаратных платформ, входящих в проект «Человеческий мозг». Исследователи надеются, что помимо имитации импульсных нейронных сетей, в будущем эта технология поможет разрабатывать также новые типы больших энергосберегающих компьютеров параллельного действия.

¹Ethernet – технология, которая позволяет соединять проводные локальные сети, обеспечивая тем самым взаимодействие устройств согласно протоколу.

По сравнению с искусственными нейронными сетями, используемыми в машинном обучении, импульсные нейронные сети больше напоминают биологические нейроны. Традиционные искусственные нейроны непрерывно выводят значения на основе входных данных. Тогда как импульсные, которые активируются импульсами на входе, передают цепочки импульсов друг от друга, эффективно кодируя информацию во времени в форме двоичных сигналов «включено/выключено». Это значит, что импульсные нейронные сети лучше подходят для решения изменяющихся со временем проблем, нежели обычные искусственные нейронные сети. Импульсные нейронные сети требуют значительных вычислений для имитации более реалистичных нейронов (отсюда необходимость в специальном оборудовании, таком как SpiNNaker). Неясно только, как учить такие сети, поскольку нельзя применить традиционное обратное распространение. По этой причине, хотя импульсные нейронные сети имеют большой потенциал – в том числе для создания нейробиологических моделей, позволяющих лучше понимать живой мозг, – мы пока не знаем, как заставить их работать на полную мощность.

Я работаю над прорывным проектом ОИИ. Полагаю, нам нужно исследовать гораздо более сложные модели нейронов. В частности, нейроны, которые могут размножаться и умирать.

ДЖУЛИАН МИЛЛЕР (2019)

Исследователи продолжают разрабатывать инновации в этой области. Джулиан Миллер, например, стал пионером такого эволюционного подхода, как декартово генетическое программирование, которое позволит компьютерам развивать электронные схемы. Сегодня Миллера вдохновляет идея создания ОИИ с помощью декартова генетического программирования для совершенствования новых типов нейронных сетей. Тогда как большинство нейронных сетей обучены решать только одну задачу и должны пройти переподготовку, прежде чем смогут выполнять другие, Миллер создает искусственный мозг, который способен справиться со множеством задач, используя небольшой набор примеров. Его эволюционирующие нейронные сети меняют количество нейронов во время обучения и повторно используют их для выполнения различных задач.

Бесконечность – не предел!