MIT-ის ახალი AI ჩიპი 1 მილიონჯერ უფრო სწრაფია, ვიდრე ადამიანის ტვინში სინაფსები
მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის (MIT) მკვლევართა გუნდი მუშაობს ადრე განვითარებული ადამიანის მიერ შექმნილი ანალოგური სინაფსის ტიპის სიჩქარის ლიმიტების დასაწევად, რაც უფრო იაფია აშენება და უფრო ენერგოეფექტურია და უფრო სწრაფად გამოთვლით გვპირდება.
მულტიდისციპლინარული გუნდი იყენებდა პროგრამირებად რეზისტორებს, რომლებიც ცენტრალური სამშენებლო ბლოკებია ანალოგური ღრმა სწავლისთვის, ისევე როგორც ტრანზისტორები არის ციფრული პროცესორების მშენებლობის ძირითადი ელემენტები "ანალოგური ღრმა სწავლის" წარმოებისთვის.
რეზისტორები აგებულია განმეორებით მასივებში, რათა შექმნან ხელოვნური "ნეირონების" და "სინაფსების" რთული, ფენიანი ქსელი, რომელიც ციფრული ნერვული ქსელის მსგავსად ახდენს გამოთვლებს. ამის შემდეგ ასეთი ქსელის მომზადება შესაძლებელია ხელოვნური ინტელექტის რთული ამოცანების მისაღწევად, როგორიცაა გამოსახულების ამოცნობა და ბუნებრივი ენის დამუშავება.
მკვლევარებმა გამოიყენეს პრაქტიკული არაორგანული მასალა ფაბრიკაციის პროცესში, რაც საშუალებას აძლევს მათ მოწყობილობებს 1 მილიონჯერ უფრო სწრაფად იმოძრაონ, ვიდრე წინა ვერსიები. კვლევა ირწმუნებოდა, რომ ეს დაახლოებით 1 მილიონჯერ უფრო სწრაფია, ვიდრე ადამიანის ტვინის სინაფსები.
გარდა ამისა, ეს ორგანული მასალა ასევე რეზისტორს უკიდურესად ენერგოეფექტურს ხდის. მათი მოწყობილობის წინა ვერსიაში გამოყენებული მასალებისგან განსხვავებით, ახლად განვითარებული მასალა თავსებადია სილიციუმის ფაბრიკაციის ტექნიკასთან და შეუძლია გზა გაუხსნას კომერციულ კომპიუტერულ აპარატურაში ინტეგრაციას ღრმა სწავლების პროგრამებისთვის.
"ამ ძირითადი გამჭრიახობით და ძალიან ძლიერი ნანოფაბრიკაციის ტექნიკით, რომელიც გვაქვს MIT.nano- ში, ჩვენ შევძელით ამ ნაჭრების ერთად დაყენება და იმის დემონსტრირება, რომ ეს მოწყობილობები არსებითად ძალიან სწრაფია და მუშაობენ გონივრული ძაბვებით. ამ ნაშრომმა ნამდვილად დააყენა ეს მოწყობილობები იმ წერტილში, სადაც ისინი ახლა ნამდვილად პერსპექტიულნი არიან მომავალი პროგრამებისთვის ", - თქვა უფროსმა ავტორმა ჯესუ ა. დელ ალამომ, MIT- ის ელექტროტექნიკისა და კომპიუტერული მეცნიერების დეპარტამენტის (EECS) დონის პროფესორმა.
"მოწყობილობის სამუშაო მექანიზმი არის ყველაზე პატარა იონის, პროტონის ელექტროქიმიური ჩასმა საიზოლაციო ოქსიდში, მისი ელექტრონული გამტარობის მოდულაციისთვის. რადგან ჩვენ ძალიან თხელი მოწყობილობებით ვმუშაობთ, ჩვენ შეგვიძლია დავაჩქაროთ ამ იონის მოძრაობა ძლიერი ელექტრული ველის გამოყენებით და ეს იონური მოწყობილობები ნანოწამის ოპერაციის რეჟიმზე დავაყენოთ ", — განმარტა უფროსმა ავტორმა ბილგე ილდიზმა, ბრეენ მ. კერის პროფესორმა ბირთვული მეცნიერებისა და ინჟინერიისა და მასალების მეცნიერებისა და ინჟინერიის დეპარტამენტებში.
"ბიოლოგიურ უჯრედებში მოქმედების პოტენციალი იზრდება და მოდის მილიწამების ვადებში, რადგან ძაბვის სხვაობა დაახლოებით 0.1 ვოლტი შეზღუდულია წყლის სტაბილურობით", - თქვა უფროსმა ავტორმა ჯუ ლიმ, ბირთვული მეცნიერებისა და ინჟინერიის პროფესორმა და მასალების მეცნიერებისა და ინჟინერიის პროფესორმა. "აქ ჩვენ მივმართავთ 10 ვოლტამდე ნანოსკალის სისქის სპეციალურ მყარ მინის ფილმს, რომელიც ატარებს პროტონებს, მისი სამუდამოდ დაზიანების გარეშე. და რაც უფრო ძლიერია ველი, მით უფრო სწრაფია იონური მოწყობილობები", - დასძინა მან.
აღნიშნული პროგრამირებადი რეზისტორები მნიშვნელოვნად ზრდის სიჩქარეს, რომლის დროსაც ნერვული ქსელი ვარჯიშობს, ხოლო მნიშვნელოვნად ამცირებს ღირებულებას და ენერგიას ტრენინგის ჩასატარებლად.
უახლესი განვითარება შეიძლება დაეხმაროს მეცნიერებს უფრო სწრაფად განავითარონ ღრმა სწავლის მოდელები, რომლებიც შემდეგ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ისეთ გამოყენებაში, როგორიცაა თვითმართვის მანქანები, თაღლითობის გამოვლენა და სამედიცინო გამოსახულების ანალიზი.
"მას შემდეგ რაც ანალოგური პროცესორი გექნებათ, აღარ იქნებით სასწავლო ქსელები, რომლებზეც ყველა დანარჩენი მუშაობს. თქვენ იქნებით სასწავლო ქსელები უპრეცედენტო სირთულეებით, რომელთა საშუალებაც არავის შეუძლია და, შესაბამისად, მათ ყველას მნიშვნელოვნად აღემატება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არ არის უფრო სწრაფი მანქანა, ეს არის კოსმოსური ხომალდი ", - დასძენს წამყვანი ავტორი და MIT postdoc Murat Onen.
კვლევის შედეგები გამოქვეყნდა ჟურნალში "მეცნიერება".