Для сравнения, в 2011 г. IBM разработала микросхему с 256 «нейронами» и 262144 «синапсами». Прорыв, помимо прочего, основан многократном увеличении числа ядер (до 4096 штук).
Новый чип не только содержит рекордное количество «нейронов», но и является одной из самых крупных из когда-либо созданных CMOS-микросхем. Он содержит 5,4 млрд транзисторов и способен выполнять 46 млрд «синаптических операций» в секунду, в расчете на Ватт.
Микросхема отличается рекордными показателями энергопотребления. Удельная мощность чипа составляет 20 мВт/см2, что на 4 порядка меньше, чем в современных процессорах. В целом чип потребляет 70 мВт, что также на несколько порядков меньше по сравнению с современными полупроводниковыми компонентами.
«Спустя несколько лет сотрудничества с IBM сегодня мы находимся на шаг ближе к созданию компьютера, который будет работать, как наш мозг», — заявил Ражит Манохар (Rajit Manohar), профессор центра Cornell Tech при Корнелльском университете в США, принимающего участие в разработке «мыслящего чипа» IBM. Ученые считают, что чипы, принципы работы которых повторяют принципы работы человеческого мозга, в условиях возрастающего объема данных и роста требований к вычислительной мощности в будущем могут заменить процессоры с архитектурой фон Неймана.
«Совершенный нами прорыв имеет очень важное значение именно сегодня, когда облачные вычисления и большие данные приобретают все большую популярность», — прокомментировал Шоун Хан (Shawn Han), вице-президент Samsung Electronics. Корейская компания также принимает участие в проекте — именно на базе ее производственных мощностей, с применением 28-нм техпроцесса, был изготовлен новый чип.
Проект SyNAPSE по изучению «мыслящих компьютеров» был запущен IBM в 2008 г. в сотрудничестве с пятью ведущими учебными заведениями — Стэнфордским университетом, Колумбийским университетом, Корнелльским университетом, Калифорнийским университетом и Университетом Висконсина-Мэдисона.
Программа финансируется Агентством передовых оборонных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA). К настоящему моменту DARPA потратила на проект $53 млн.
Добавим, что новый «мыслящий чип» IBM является элементом экосистемы, представленной IBM в августе 2013 г. Помимо прочего, эта экосистема включает модель программирования под нейронную архитектуру.
Традиционное нейрологическое исследование начинается с хирургической имплантации металлических электродов в мозг подопытного животного, чаще всего кролика или мыши. Эти электроды нацелены на специфические типы клеток, которые находятся в определённых участках мозга. Затем животное подвергается воздействию различных внешних стимулов, а электрическая активность нейронов, находящихся в контакте с электродами, записывается компьютером.
Тщательный анализ и обработка этих электрических сигналов затем транслируется в картину индивидуальных клеток, возбуждающихся в соответствии с определённым паттерном. Затем эти паттерны соотносятся с процессами обучения, запоминания, обработки сенсорных данных и другими функциями мозга. Таким образом, исследования с помощью электродов полностью полагаются на пассивное наблюдение.
Однако оптика в комбинации с генетикой – наука, получившая название оптогенетики – позволяет учёным с невероятной точностью напрямую контролировать мозговые функции вместо простого наблюдения.
Оптогенетическое исследование начинается с введения вируса-носителя в мозг животного. В вирус загружается ген, кодирующий светочувствительный протеин, формирующий ионный канал, а затем вирус направляется к специфическим нейронам, которые являются объектом исследования. (Мозг содержит множество различных типов нейронов). Вспышка света от хирургически имплантированного оптоволоконного наконечника открывает ионные каналы, заставляя нейрон возбуждаться.
Таким образом, клетки исследуемого мозга можно буквально включать и выключать. Возможности этой мощной техники практически безграничны. Примеры включают в себя: Восстановление зрения после повреждения сетчатки благодаря возбуждению оставшихся клеток визуальной системы мозга; включение и отключение чувства голода; тренировка мозга в подавлении обсессивно-компульсивного синдрома. Однако следует сказать, что на текущий момент планов по выполнению оптогенетических исследований на людях не существует.
За организацию этой нейрореволюции биологи должны поблагодарить физиков, изучающих оптику. Лазеры в последние годы претерпели технологическое усовершенствование, сопоставимое с развитием компьютеров за последние 50 лет: Теперь они проще, надёжнее и доступнее, чем когда-либо прежде. Такое же развитие прошли и оптические волокна, которые могут изгибаться, закругляться, и проникать в самые крошечные пространства. На сегодняшний день даже не-специалисты могут собирать и контролировать коммерчески доступные оптические системы.
Источник
:Наши робототехники меня пока радуют, ибо применение оружия не хотят доверять процессору, т.е. стрелять должен только человек-оператор, пусть и дистанционно, а что будет дальше..... будет али нет, не знаю.."
В сложенном состоянии робот имеет плоскую форму. Ноги представляют собой плоский лист с разрезами, на котором сверху расположены электромоторы и остальные детали.
Ноги робота сконструированы из трехслойного композитного материала: слоя бумаги, слоя гибкой проволоки и слоя полимера, обладающего свойством запоминать предыдущее состояние. При включении робота на проволоку внутри ног подается электрический ток, в результате чего происходит разогрев полимера. Нагретый полимер восстанавливает запомненную форму, приподнимая всю конструкцию.
Процесс трансформации занимает около 4 минут. После этого микроконтроллер отдает команду на включение электромоторов, и они создают поступательное движение — робот начинает двигаться со скоростью примерно 3 метра в минуту.
Исследователи считают, что «робот-оригами» может найти применение в космической отрасли. «Представьте кипу таких плоских роботов-листов, отправляемых в космос. Затем они превращаются в ходячие механизмы и могут выполнять фотосъемку, сбор данных и т. д.», — поделился студент магистратуры Гарвардского университета и один из участников проекта Сэм Фелтон (Sam Felton).
Исследователи рассказали, что для серийного производства «робота-оригами» потребуется оборудование стоимостью около $3 тыс. При этом себестоимость одного экземпляра будет составлять примерно $100. О планах коммерческой реализации они не сообщили.
Финансированием проекта занимаются Национальный научный фонд при правительстве США, Гарвардский университет и Управление научных исследований ВВС США.
Источник: cnews.ru
Свежие комментарии