IBM и ВВС США разрабатывают нейроморфный суперкомпьютер нового поколения

в 23:19, , рубрики: Блог компании IBM, высокая производительность, компьютеры, машинное обучение, нейромфорный компьютер, метки:

IBM и ВВС США разрабатывают нейроморфный суперкомпьютер нового поколения - 1

Еще в 2014 году компания IBM представила чип нового типа, который предназначен для реализации нейронных сетей. Тогда разработчики рассказывали о том, что чип содержит 1 миллион нейронов и 256 миллионов синапсов, что, с некоторыми оговорками, похоже на архитектуру неокортекса. Такой процессор можно использовать для решения задач, где требуется высокая и сверхвысокая производительность. Например, с его помощью можно классифицировать объекты в видеопотоке (это уже делается) в режиме реального времени.

Несколько позже Ливерморская национальная лаборатория (LLNL) объявила о создании производительного компьютера, принцип работы которого схож с принципом работы мозга человека. Система включает 16 миллионов нейронов и 4 млрд синапсов. В компьютере, который был разработан лабораторией, всего 16 TrueNorth чипов, а сама система получила название IBM Neuromorphic System. Для чего такие системы могут использоваться?

«Нейроморфные вычисления открывают весьма впечатляющие новые возможности, и, в целом, эта сфера соответствует нашему видению будущего высокопроизводительных компьютерных систем», — говорит Джим Брейс (Jim Brase), один из руководителей проекта. «Потенциальные возможности нейроморфных вычислений и машинный интеллект помогут изменить то, как мы проводим научные исследования», — продолжает он. По мнению специалистов, на основе таких чипов можно создавать системы на порядок более производительные, чем самые мощные компьютеры современности.

Корпорация IBM старается совершенствовать новую технологию. Сейчас она участвует в совместном проекте с ВВС США. Партнеры собираются создать новый суперкомпьютер, который будет включать 64 миллиона нейронов и 16 миллиардов синапсов. При этом потреблять он будет всего 10 Вт энергии, то есть его можно будет подключить к обычной энергосети.

По мнению разработчиков, новый компьютер (его название TrueNorth Neurosynaptic System) позволит работать с несколькими источниками данных одновременно (видео, изображения, аудио и текст). Сейчас один нейроморфный процессор состоит из 5,4 млн транзисторов, составляющих ядра, всего их 4096. Ядра, в свою очередь создают массив из 1 млн цифровых нейронов, которые взаимодействуют друг с другом посредством 256 миллионов электрических синапсов.

Зачем все это военным? Дело в том, что ВВС США, а именно Air Force Research Lab (AFRL), использует возможности процессора для идентификации военных и гражданских транспортных средств при радиолокации с воздуха. Военные утверждают, что чип работает не хуже, чем мощный военный компьютер. Но энергии при этом потребляется в двадцать раз меньше. В дальнейшем, с увеличением производительности чипов, эффективность работы систем будет гораздо выше.

IBM и ВВС США разрабатывают нейроморфный суперкомпьютер нового поколения - 2

Чип TrueNorth изготовлен по 28 нм техпроцессу. Он содержит 5,4 миллиарда транзисторов и представляет собой нейроморфную систему со следующими характеристиками:

• один миллион эмулируемых «нейронов»
• 256 миллионов эмулируемых связей между нейронами — «синапсов»
• около 400 мегабит SRAM памяти (приблизительно 50 мегабайт)

IBM и ВВС США разрабатывают нейроморфный суперкомпьютер нового поколения - 3

Но не только военные интересуются такими процессорами. Корпорация Samsung ранее создала на основе TrueNorth систему машинного зрения. Ее принцип работы отличается от принципа работы обычных камер. И эта система обеспечивает обработку видеопотока со скоростью в 2 тысячи кадров в секунду и выше. У самых современных камер этот показатель не превышает 120 fps.

Но все это — лишь начальный этап. Ведь такие процессоры позволяют создавать самообучающиеся системы, которые максимально близко могут приблизиться к архитектуре мозга человека. Сейчас возможности TrueNorth изучают (и расширяют их) более 40 научно-исследовательских организаций, включая самые известные.

Автор: IBM

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля