Нова комп’ютерна архітектура за типом мозку може поліпшити методи обробки даних

Вчені з IBM розробляють нову комп’ютерну архітектуру, яка буде краще пристосована для обробки зростаючих обсягів даних, що надходять з алгоритмів штучного інтелекту. Вони черпають натхнення з людського мозку, а їх напрацювання вже значно перевершують традиційні комп’ютери у порівняльних дослідженнях. Результати роботи були опубліковані в останньому випуску Journal of Applied Physics. Сучасні комп’ютери побудовані на архітектурі фон Неймана, розробленої в 1940-х роках.

Обчислювальні системи фон Неймана включають центральний процесор, який управляє логікою і арифметикою, пам’ять, пам’ять, пристрої введення та висновки. Замість цієї досить примітивною «індустріальної» схеми вчені пропонують використовувати комп’ютери, створені за типом мозку, у яких центри обробки та пам’яті будуть суміщені.

Комп’ютер за типом мозку

Абу Себастьян, автор роботи, пояснює, що виконання певних обчислювальних завдань в пам’яті комп’ютера може підвищити ефективність системи і зберегти енергію.

«Якщо подивитися на людей, ми виробляємо розрахунки, витрачаючи 20-30 Ватт енергії, в той час як ШІ, засновані на суперкомп’ютерах, вимагають кіловат або мегават енергії», говорить Себастьян. «У мозку синапси одночасно розраховують і зберігають інформацію. У новій архітектурі, яка відходити від фон-неймановской, пам’ять відіграє більш активну роль в обчисленнях».

Команда IBM тричі, сприйняла ідеї у мозку людини. Перший рівень задіює динамічний стан пристрою пам’яті, щоб проводити розрахунки безпосередньо в самій пам’яті, подібно до того, як пам’ять мозку і обробка інформації працюють разом в мозку. Другий рівень запозичує структури синаптичних мереж мозку для створення пам’яті зі змінною фазою (PCM) для прискорення навчання глибоких нейронних мереж. Нарешті, динамічна та стохастична природа нейронів і синапсів надихнула команду на створення потужних обчислювальних субстратів для проривних нейромереж.

Як думаєте, що ще ми повинні взяти у мозку людини?