השבב הביוני של אינטל, אשר תוכנן בהשראת המוח האנושי, רושם התקדמות ניכרת

אינטל מציגה נתונים חדשים אודות מעבד שלא חשפה כמעט בעבר בשם Loihi שמאפשר למשתמשים לעבד מידע עד פי 1,000 יותר מהר וביעילות גבוהה פי 10,000 מאשר יחידות עיבוד מרכזיות (CPUs). 

Loihi הוא שבב מחקר נוירו-מורפי הראשון של אינטל, אשר תוכנן בהשראת המוח האנושי, ומיישם את העקרונות הפועלים במוחות ביולוגיים על גבי ארכיטקטורות מחשב. אינטל הודיעה היום כי מערכות נוירו-מורפית בת מיליון נוירונים הכולל 64 שבבי מחקר מסוג Loihi או בשם הקוד שלהם Pohoiki Beach, זמינה בעת עבור קהילת החוקרים הרחבה. עם שבבי Pohoiki Beach, חוקרים יכולים לערוך ניסויים בשבב המחקר של אינטל.

“התרשמנו מאוד מהתוצאות המוקדמות שהודגמו לו וכעת מתכוונים להשתמש ב-Loihi במערכות נוירו-מורפיות חזקות עוד יותר. Pohoiki Beach יהיה זמין ליותר מ-60 שותפים באקוסיסטם אשר ישתמשו במערכת המתמחה הזאת לפתרון בעיות מורכבות ועתירות מחשוב,” אמר ריץ’ יוליג, מנכ”ל Intel Labs.

הודות להשקת Pohoiki Beach, חוקרים יוכלו עכשיו להרחיב ביעילות את השימוש באלגוריתמים חדשניים שנותרו בהשראת המערכת העצבית כגון Sparse coding, איתור מיקום ומיפוי בו זמניים (SLAM) ותכנון מסלולים המסוגלים ללמוד ולהסתגל בהסתמך על נתונים שהוזנו להם. Pohoiki Beach  מייצג אבן דרך חשובה במחקר הנוירו-מורפי של אינטל ומניח את היסודות שיאפשרו ל-Intel Labs להרחיב את הארכיטקטורה עד ל-100 מיליון נוירונים בשלב מאוחר יותר השנה.

המשך המזעור והגדלת ביצועי המחשוב שאיפשר חוק מור מצריך יותר מאשר תהליך מתמשך של תהליכים וצמתים. ככל שעומסי מחשוב מורכבים הופכים להיות הנורמה, גדל הצורך בארכיטקטורות מתמחות ליישומים ספציפיים.

המערכת הנוירו-מורפית של Pohoiki Beach מדגימה את היתרונות של ארכיטקטורה מתמחה עבור יישומים חדשים, לרבות כמה מבעיות המחשוב הקשות ביותר של האינטרנט של הדברים וההתקנים אוטונומיים. עם שימוש במערכת מתמחה מסוג זה, בניגוד לטכנולוגיות מחשוב כלליות, נוכל לצפות לשיפור בסדרי גודל שלמהירות ויעילות המחשוב בשורה של יישומים מציאותיים לגמרי, החל מנהיגה אוטונומית  דרך בתים חכמים וכלה באבטחת סייבר. בעקבות ההשקה של Pohoiki Beach, אינטל ושותפותיה לאקוסיסטם יוכלו להמשיך לפרוץ גבולות עם אלגוריתמים חדשים בהשראת רשתות עצביות.

לדוגמה, בסדנה על הנדסת קוגניציה נוירו-מורפית שהתקיימה השבוע בטלרייד, השתמשו בחוקרים במערכות Loihi כדי לפתור אתגרים מתוחכמים ביותר של הנדסה נוירו-מורפית. הפרויקטים כללו הענקת יכולות הסתגלות לרגל התותבת AMPRO, מעקב אחר עצמים עם מצלמות חדשות ומבוססות אירועים, מיכון כדורגל שולחן בעזרת חישה ובקרה נוירו-מורפיות, לימוד בקרה של מטוטלת ליניארית הפוכה, והקשה על סמך נתונים מוחשיים (טקטיליים) שהוזנו לעור האלקטרוני של רובוט iCub.

בנוסף להישגים שיצאו מהסדנה בטלרייד, שותפי מחקר אחרים כבר נוכחו ביתרונות של Loihi:

“עם שבב Loihi הצלחנו להדגים צריכת חשמל נמוכה פי 109 תוך הרצת מבחן למידה עמוקה בזמן אמת והשוואתו ל-GPU, וצריכת חשמל נמוכה פי 5 לחומרת היקשים מתמחה של IoT,” אמר כריס אליסמית’, מנכ”ל שותף של Applied Brain Research ומרצה באוניברסיטת ווטרלו. “וזה לא הכל. הודות ל-Loihi הצלחנו להאיץ את הרשת בעד פי 70 ולשמור על ביצועי זמן אמת תוך הגדלת צריכת החשמל ב-30 אחוזים בלבד, בשעה שחומרת IoT משתמשת בפי 500 יותר חשמל ולא בזמן אמת.”

“Loihi איפשר לנו ליצור רשת עצבית עם spikes המחקה את הייצוג העצבי וההתנהגות היסודיים של המוח. התברר לנו שפתרון SLAM הוא מאפיין של מבנה הרשת. השווינו רשת שהורצה באמצעות Loihi וגילינו שהיא מדויקת באותה מידע אך צורכת 100 פעמים פחות אנרגיה מאשר שיטת SLAM לרובוטים הניידים המתבססת של CPU,” אמר פרופ’ קונסטנטינוס מי’צמיזוס מאוניברסיטת רטג’רס.

אינטל הציגה את שבב המחקר הנוירו-מורפי הראשון Loihi לראשונה ב-2017 ובכך עשתה צעד גדול לקראת פיתוח חומרה נוירו-מורפית. במרס 2018 הקימה החברה את קהילת המחקר הנוירו-מורפי של אינטל (INRC) בכדי לקדם את הפיתוח של אלגוריתמים נוירו-מורפיים, תכנה ויישומים. באמצעות INRC מעניקה אינטל גישה למערכות הענן של Loihi ולמערכת Kapoho Bay המבוססת עליו.

ההכרזה של היום על Pohoiki Beach מאיצה את המאמצים להעמדת המחשוב והקיבולת המוגדלים לרשות שותפי המחקר של אינטל.

בשלב מאוחר יותר השנה תשיק אינטל מערכת עוד יותר גדולה בשם Pohoiki Springs שנועדה לספק רמה חסרת תקדים של ביצועים ויעילות עבור עומסי עבודה נוירו-מורפיים מוגדלים.

מהנדסי אינטל מצפים שהתוצאות שיניבו מערכות אלו יאפשרו לכמת את ההישגים המתאפשרים בשיטות מחשוב נוירו-מורפיות ולהצביע על תחומי היישומים שיתאימו במיוחד לטכנולוגיה זאת. בכך תיסלל הדרך למסחור עתידי של טכנולוגיה נוירו-מורפית.

תגובות סגורות