Pohoiki Springs — новий нейроморфний комп’ютер компанії Intel

Сучасні комп’ютери мають величезну обчислювальну потужність, тим не менше, їх можливості блякнуть у порівнянні з можливостями найдосконалішого біологічного комп’ютера — головного мозку. І для вирішення цієї проблеми вчені та інженери вже досить давно займаються розробкою спеціалізованих комп’ютерних процесорів, які, використовуючи штучні нейрони і синапси, копіюють принципи роботи головного мозку. Великим досягненням в цій області є найпотужніша на сьогоднішній день нейроморфная обчислювальна система Pohoiki Springs, анонсована недавно компанією Intel. До складу цієї системи входить 100 мільйонів штучних нейронів, що ставить її на один рівень з мозком дрібного ссавця.

Традиційні процесори досить гарні в справі швидкого проведення величезної кількості послідовних розрахунків. Однак, вони не володіють майстерністю абстрактного мислення, без витрат великої кількості енергії і часу такі системи не можуть визначити відмінності між собаками і кішками, наприклад, і зробити інші речі, з якими мозок людини справляється з першого погляду. Дещицю абстрактного мислення традиційним комп’ютерам надають технології глибинного машинного навчання на базі штучних нейронних мереж. Однак, нинішня реалізація цих технологій також далека від досконалості, перш ніж нейронні мережі почнуть видавати достовірні результати, вони вимагають попереднього навчання на тисячах і мільйонах відповідних прикладів, на що також потрібно чимало часу і досить значна кількість енергії.

І тут в справу вступають нейроморфние процесори, як ті, з якими експериментує компанія Intel. Ці процесори мають на своєму кристалі ланцюга, що є аналогами нейронів і синапсів, зокрема процесор Loihi має по 130 тисяч цих елементів, що дозволяє йому працювати, як частини головного мозку. Більш того, інформація в такому процесорі зберігається і обробляється в одному і тому ж місці, що дозволяє економити час і енергію. Плюс до цього, під час роботи чіп постійно самонавчається, коректуючи внутрішні нейронні зв’язки, що призводить до постійного поліпшення ефективності його роботи.

На завданнях деяких типів, таких, як розпізнавання об’єктів на зображеннях, процесори Loihi демонструють ефективність від однієї до десяти тисяч разів вище ефективності звичайних процесорів. Наприклад, недавно цей процесор був встановлений в пристрій, який можна назвати «електронний ніс», де його можливості використовувалися для визначення і категоризації запахів шляхом проведення хімічного аналізу складу повітря.

Повернемося до системи Pohoiki Springs, яка є найскладнішою і потужної нейроморфной системою в нинішній момент часу. До її складу входить 768 процесорів Loihi, розташованих на платах, що займають обсяг п’яти стандартних серверів. Кількість штучних нейронів цієї системи складає 100 мільйонів, що, як уже згадувалося вище, ставить цю систему на один рівень з мозком дрібного ссавця істоти. І самим чудовим є те, що для роботи системи Pohoiki Springs потрібно лише мала частина від енергії, споживаної п’ятьма серверами, обсяг яких і займає ця система.

Незабаром нейроморфний комп’ютер Pohoiki Springs буде доступний у вигляді хмарного сервісу, яким зможуть скористатися учасники програми Intel Neuromorphic Research Community (INRC) для вирішення різних складних завдань і проблем.

«Можливості системи Pohoiki Springs більш ніж в 750 разів перевищують можливості інших систем на базі процесорів Loihi. При цьому, рівень споживання енергії цієї системи знаходиться на позначці близько 500 Ватт» — розповідає Майк Девіс (Mike Davies), директор програми INRC, — «Ця система дозволить нашим партнерам у багато прискорити розрахунки завдань, які занадто складні для традиційних комп’ютерів і навіть для найпотужніших суперкомп’ютерів «.

Представники компанії Intel розраховують, що система Pohoiki Springs ідеально підійде для вирішення завдань, таких, як розрахунки оптимальних шляхів переміщення вантажів і пасажирів, оптимізація технологічних процесів, фінансових потоків і інших задач, наважуються на традиційних системах тільки шляхом послідовного перебору всіх доступних варіантів.