Prosessori jäljittelee aivoja ja voi tallentaa kuvioita

IBM on paljastanut ensimmäisen sukupolven tietokoneprosessori, joka toimii kuin aivot. Tällä hetkellä sirulla on valmiudet kuviontunnistukseen, kuvankäsittelyyn, luokitteluun ja kytkemiseen. Tulevaisuudessa siinä on järkeä, ja sitä voidaan käyttää eri aloilla rahoitusmarkkinoiden analyysistä tuoreuden valvontaan supermarketissa. Uusi arkkitehtuuri poistaa myös von Neumannin klassisen rakennusmenetelmän ongelmat. jotka vaikuttavat yhä enemmän jalostajien kehittäjiin.

Se on ensimmäinen kognitiivinen prosessorin ydin, joka yhdistää laskentaa neuronien, muistin muodossa synapsien ja kommunikaation kautta aksomeja, „kehityspäällikkö Dharmendra Modha kertoi CNET. Tutkimus toteutetaan osana DARPA-tutkimuskeskuksen Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics (Synapse) -järjestelmää.

Tavoitteena on luoda järjestelmä, joka pystyy paitsi kaappaamaan ja analysoimaan monimutkaista tietoa eri antureilla, myös ohjelmoimaan itsensä uudelleen vuorovaikutuksen avulla ympäristön kanssa. Tavoitteena on tehdä järjestelmästä mahdollisimman kompakti ja energiatehokas. Siinä on 256 neuronia, 262 144 ohjelmoitavaa synapsia ja 65 536 kytkentäpistettä oppimisprosesseihin. Kaikki komponentit ovat ei-orgaanisia, mutta niiden rakentamisessa ne ovat vahvasti inspiroitu luonnon esimerkki.

Tavoitteena on kehittää prosessori, jolla on nisäkkäiden aivojen kapasiteetti, mutta sen rakenne on yli miljoona kertaa monimutkaisempi. Kuuden IBM:n laboratorion lisäksi tutkimukseen osallistuu viisi yliopistoa. Modha voi kuvitella laajan valikoiman sovelluksia älykkäitä pelimerkkejä tulevaisuudessa. Tämä mahdollistaisi teoriassa erittäin tarkat rahoitusmarkkina-analyysit sekä maailmanlaajuisen vesiliikenteen seurannan, mukaan lukien tsunamivaroitusten oikea-aikaiset varoitukset. Arkielämässä pelimerkit voisivat auttaa supermarketin työntekijöitä selvittämään tuotteita, joista on tullut huonoja. Tämä on mahdollista, koska se voidaan varustaa kyky aistia tuntemuksia, mukaan tieteen. Vaikka ne käsittelevät visuaalisia, haju- ja haptisia syötteitä, ne pystyvät toimimaan eri toimintamuodoissa samanaikaisesti ja pienessä koossa alle 20 wattia energiaa. Kun ensimmäiset uudet pelimerkit ovat saatavilla kaupallisissa sovelluksissa, ne ovat edelleen tähdissä.

Modha toivoo ottavansa käyttöön uuden ajattelutavan tietojenkäsittelyn alalla. Vaikka IBM näkee uuden muotoilun perinteisen tietokoneteknologian täydennyksenä, prosessorijärjestelmä välttää ongelmia tietokonesuunnittelussa, joka on ollut yleinen vuosikymmeniä. Koska sen tiukasti peräkkäinen menetelmä, tämä on tuskin alttiina virheille ja on hyödyllistä ohjelmoinnin näkökulmasta, mutta vain mahdollistaa yksittäisen, perättäinen ohjeiden käsittely.

Lisäksi keskusyksikön ja muistin välisen bussiyhteyden on käsiteltävä sekä dataa että komentovirtaa, ja siitä on tulossa yhä enemmän pullonkaula. Tämä vaikuttaa kielteisesti muun muassa nopeampien muistimoduulien kehittämiseen, sillä niiden viiveajat eivät pysy ajan tasalla prosessorin kellotaajuuksien etenemisestä. Tämä ei saisi vaikuttaa uuteen teknologiaan, koska se yhdistää muistin prosessoriin ja hallitsee tapahtumapohjaista hajautettua ja rinnakkaista syöttötietojen käsittelyä.