Procesor naśladuje mózg i może przechowywać wzory

IBM ujawnił pierwszą generację procesora komputerowego, który działa jak mózg. Obecnie chip posiada możliwości rozpoznawania wzorców, przetwarzania obrazów, klasyfikacji i przechowywania asocjacyjnego. W przyszłości będzie on wyposażony w zmysł wychwytywania i może być stosowany w różnych obszarach – od analizy rynku finansowego do kontroli świeżości w supermarkecie. Nowa architektura eliminuje również problemy z klasyczną metodą von Neumann. które w coraz większym stopniu wpływają na twórców przetwórców.

Jest to pierwszy kognitywny rdzeń procesora, który łączy komputery przez neurony, pamięć w formie synapsów i komunikacji przez aksomy, „szef rozwoju Dharmendra Modha powiedział CNET. Badania prowadzone są w ramach systemów Neuromorficznej Adaptacyjnej Elektroniki Plastikowej (Synapse) Agencji Defense Advanced Research Projects Agency DARPA.

Celem jest stworzenie systemu, który może nie tylko przechwytywać i analizować złożone informacje za pomocą różnych czujników, ale także przeprogramować się poprzez interakcję ze środowiskiem. Celem jest, aby system – porównywalny z organicznym mózgiem – był jak najbardziej kompaktowy i energooszczędny. Jest on wyposażony w 256 neuronów, 262 144 programowalne synapsy i 65 536 punktów przełączania dla procesów uczenia. Wszystkie składniki są nieorganiczne, ale w ich konstrukcji są silnie inspirowane przykładem natury.

Celem jest opracowanie procesora o pojemności mózgu ssaków, ale jego struktura jest ponad milion razy bardziej złożona. Oprócz sześciu laboratoriów z IBM w badaniach uczestniczy pięć uniwersytetów. Modha może sobie wyobrazić szeroką gamę aplikacji do inteligentnych chipów w przyszłości. Teoretycznie umożliwiłoby to niezwykle precyzyjne analizy rynku finansowego, jak również monitorowanie globalnych przepływów wody, w tym wczesne ostrzeżenia o tsunami. W codziennym życiu, żetony mogą pomóc pracownikom supermarketu uporządkować towary, które stały się złe. Jest to możliwe, ponieważ może być wyposażone w zdolność do odczuwania wrażeń, według nauki. Podczas przetwarzania wejść wizualnych, zapachowych i dotykowych, są one w stanie pracować w różnych trybach pracy na raz i w małym rozmiarze z mniej niż 20 watów wejścia energii. Kiedy pierwsze komercyjne aplikacje dla nowych żetonów są dostępne, jest nadal w gwiazdach.

Modha ma nadzieję wprowadzić nowy paradygmat w dziedzinie informatyki. Chociaż IBM postrzega nowy projekt jako uzupełnienie konwencjonalnej technologii komputerowej, system procesora pozwala uniknąć problemów projektowania komputera, który jest wspólny od dziesięcioleci – znany również jako von Neumann lub architektura Princeton. Ze względu na jego ściśle sekwencyjną metodę, jest to mało podatne na błędy i jest korzystne z punktu widzenia programowania, ale pozwala tylko indywidualne, kolejne przetwarzanie instrukcji.

Ponadto połączenie autobusowe między procesorem a pamięcią musi obsługiwać zarówno dane, jak i przepływ poleceń, stając się coraz bardziej wąskim gardłem. Między innymi ma to negatywny wpływ na rozwój szybszych modułów pamięci, których opóźnienia nie nadążają za postępem częstotliwości zegara procesora, pisze producent chipów Intel w Whitepaper z 2005 roku. Nie powinno to mieć wpływu na nową technologię, ponieważ integruje ona pamięć z procesorem i magistralą zdarzeń zdecentralizowanych i równoległych procesów przetwarzania wejść.