IBM продемонстрировала первые кремневые нейрочипы

Один из продемонстрированных чипов

Почти три года прошло с того момента, как Управление перспективных исследовательских программ США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) выделило грант компании IBM на создание компьютера, работа которого имитирует функционирование человеческого мозга. На этой неделе IBM сообщила о значительном прорыве в реализации данного проекта.

Цель IBM заключается в построении системы из 10 млрд нейронов и 100 триллионов синапсов, потребление энергии которой исчисляется киловаттами, а емкость не превышает пару литров.



IBM достаточно долго работает над изучением принципов работы мозга и реализации их в вычислительных устройствах. Одной из ключевых особенностей суперкомпьютера Watson является возможность "мыслить" в человеческой манере, что помогло ему одержать победу над соперниками – людьми в игре "Jeopardy" (аналог "Своей игры"), о чём уже писалось на нашем сайте. После вопроса, заданного ведущим в устной форме, Watson сканировал свою обширную базу данных, выстраивая необходимые связи, затем формировал возможный ответ и озвучивал его; так поступает и человек.

Аналогичным способом функционируют когнитивные процессоры. Только их внутренняя структура имеет мало общего с чипами POWER7, составившими вычислительную основу Watson. Из кремния выращиваются кристаллы, содержащие блоки, которые представляют собой встроенную память (искусственные синапсы), обработчики информации (искусственные нейроны) и проводники (искусственные аксоны). Рабочий прототип когнитивного процессора имеет два 45-нанометровых ядра, сделанных по стандарту SOI-CMOS. Одно ядро содержит 262 144 программируемых синапса, другое – 65 536 обучаемых синапсов. Сейчас проводятся тесты в задачах на распознание образов, ассоциативную память и классификацию. Также принимаются попытки применения нового процессора в системах навигации и искусственного зрения.

Разработка активно инвестируется со стороны подразделения новых технологий Министерства обороны США (DARPA). Ею же намечен проект SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics), целью которого является создание обучаемой компьютерной системы, способной комплексно анализировать информацию, поступающую одновременно с многочисленных датчиков и сенсоров, а также менять свои настройки и параметры в зависимости от поступающих данных.