Pozrite si
„Bude to inak, a bude to lepšie“. Slovami istého slovenského expremiéra, ktorými komentoval zrušenie druhej vlny kupónovej privatizácie, by sme mohli parafrázovať aj vývoj v oblasti architektúry systémov umelej inteligencie (UI).
Aby mohli byť lepšie, budú sa musieť zásadne líšiť od počítačov s architektúrou von Neumannovského typu.
Cestou je zmena
Kvantové počítače, ktoré výkonom exponenciálne prekonávajú (pri niektorých úlohách) tie klasické, takisto nedosiahnu na schopnosti ľudského mozgu. V našich hlavách vznikajú asociácie, dedukcie a myšlienkové pochody, na aké sú stroje jednoducho krátke. A to budeme zďaleka obchádzať takzvané psychotronické fenomény, na ktoré exaktná veda obvykle radšej odmieta reagovať, prípadne ich odmieta pripustiť.
Nič na tom nemení fakt, že pri určitých strategických úlohách s definovateľnými algoritmami dokážu už superpočítače víťaziť nad veľmajstrami šachu, go, alebo pokru. Ak ale majú naozaj prekonať ľudský mozog, musia sa mu viac podobať.
Aby to dosiahli, snažia sa IT spoločnosti upraviť existujúcu čipovú architektúru tak, aby spĺňala požiadavky umelej inteligencie, ale začína sa objavovať trend vyvíjať procesory kopírujúce fungovanie ľudského mozgu.
Takémuto výskumu sa venujú vedci v IBM, v Google, ale aj v Inteli a ďalších spoločnostiach. Intel, popredný výrobca počítačových čipov už vlani v septembri predstavil neobyčajný procesor s kódovým označením Loihi, vyvinutý v Intel Labs. Ide o takzvaný „neuromorfický počítačový procesor („neuromorphic computer processor“) napodobňujúci fungovanie mozgu, ktorý pracuje na základe rôznych typov spätnej väzby z prostredia.
Intel tento čip prezentoval aj na tohtoročnej výstave CES v Las Vegas a plánuje v prvom polroku 2018 vybrať niektoré univerzity a výskumné ústavy z oblasti umelej inteligencie na jeho testovanie. V optimálnom prípade chce v novembri ponúknuť prvé vzorky komerčným odberateľom.
„Neuróny“ z MIT
Intel však na poli výskumu neuromorfických procesorov zďaleka nie je ojedinelý prípad. Vedci z MIT tento týždeň uviedli, že dosiahli významný pokrok pri vývoji tohto nového druhu čipov. Ich výskum, publikovaný v časopise Nature Materials, by mohol nakoniec priniesť procesory, schopné riadiť úlohy strojového učenia až s 1000x nižšou energetickou náročnosťou.
Umožnilo by to dostať neuromorfické procesory s umelou inteligenciu so schopnosťou rozpoznávanie hlasu a obrazu do širokého spektra čoraz menších zariadení, vrátane smartfónov a nositeľných prístrojov.
Kľúčovým rozdielom medzi týmito procesormi a bežnými CPU v našich počítačoch, je spracovanie dát v analógovej, nie v digitálnej forme. Namiesto odosielania informácií v sérii núl a jednotiek sa mení intenzita týchto signálov. Čosi podobné sa odohráva v synapsiách nášho mozgu.
Rastie tým dátová priepustnosť a klesajú energetické nároky na prenos signálu.Pre porovnanie neuromorfického a bežného digitálneho procesoru sa núka analógia medzi Morseovou abecedou a rečou. V kóde morseovky sa dajú jednoducho a spoľahlivo kódovať informácie kombináciou znakov pozostávajúcich z bodiek a medzier.
Čaká nás ešte veľa práce
Informačná hustota takéhoto signálu je však nízka a sekvenčná. Reč naproti tomu nie je ľahko interpretovateľná, ale prenesie omnoho väčšie množstvo informácie za jednotku času, pričom okrem slovnej logiky nabaľuje aj ďalšie informačné vrstvy vďaka intonácii a podobne.
Problémom pri vývoji neuromorfických čipov je však schopnosť presne riadiť analógové signály. Ich intenzita sa musí meniť kontrolovaným a precíznym spôsobom. Výskumníci z MIT to dosiahli použitím kryštalických foriem kremíka a germánia, ktoré sú na mikroskopickej úrovni podobné.
Vedci z MIT zatiaľ s využitím tejto technológie dokázali vyškoliť neurónovú sieť, aby dokázala rozoznať rukopis (čo je štandardná výcviková úloha pre nové formy UI) s presnosťou na 95%. To je menej ako 97%, ktoré dosahuje základná línia pomocou existujúcich algoritmov a čipov. Ale vzhľadom na to, že ide o novú technológiu, považujú to za sľubný výsledok.
„Je pred nami dlhá cesta, než budeme vedieť, či sú neuromorfické procesory vhodné pre masovú výrobu a použitie v reálnom svete. Ale keď sa snažíte od základov prepracovať počítače, musíte urobiť veľa práce. Istota, že neuromorfické procesory spájajú svoje elektrické synapsie v správnom poradí, je len začiatkom“, uviedol šéf výskumného tímu Jeehwan Kim.
Uvidíme, čo na to povie Intel, ktorý v podobnom úsilí finišuje so svojim čipom Loihi, alebo IBM.
Zdroj