Intel представляет «Loihi» — нейроморфный процессор

Множество известных технологических компаний, такие, как IBM, Apple, Google, Microsoft, NVIDIA и Intel, создали свои варианты специализированных чипов и процессоров, ориентированных на выполнение задач распознавания изображений, к примеру, которые основаны на технологиях глубинного машинного обучения и самообучения. Однако компания Intel, объявив о разработке нового нейроморфного процессора под названием «Loihi», собирается сделать технологии искусственного интеллекта доступными для более широкого круга заинтересованных лиц. Вместо того, чтобы использовать «грубую» вычислительную мощность для решения сложнейших задач традиционным путем, новый нейроморфный процессор в своей работе использует основные принципы работы головного мозга.

Компания Intel ведет разработки нейроморфных процессоров уже достаточно давно, в 2012 году специалистами компании был даже разработан первый экспериментальный чип. Основой этого чипа, вместо традиционных логических элементов, являются так называемые импульсные искусственные нейроны (spiking neurons), которые и являются базовым элементом процессора. Эти нейроны способны пропускать сквозь себя сигналы различной величины и формировать межнейронные связи (синапсы) почти так же, как и нейроны головного мозга. Помимо этого, каждый искусственный нейрон, не связанный с тактовым генератором или таймером, может при необходимости сгенерировать сигнал в абсолютно произвольный момент времени.

На кристалле процессора «Loihi» расположено 1024 аппаратных импульсных нейронов, при помощи которых можно моделировать 130 тысяч нейронов, которые, в свою очередь, могут образовывать 130 миллионов синаптических связей. Такие возможности делают нейроморфный процессор «Loihi» более сложным, нежели мозг примитивных существ, но до человеческого мозга с 80 миллиардами нейронов ему еще очень и очень далеко.

Согласно имеющейся информации, процессор «Loihi» может стать основой обучаемого и самообучаемого компьютера, который будет потреблять в тысячу раз меньше энергии, чем обычный компьютер, решающий подобную задачу только за счет высокой вычислительной мощности. Кроме этого, новый нейроморфный процессор может стать чем-то вроде сопроцессора, снабжающего функциями искусственного интеллекта центральный процессор вычислительной системы, которая, благодаря этому, сможет самостоятельно изучать различные вещи и выполнять работу, которой ее раньше не обучали.

Следует отметить, что процессор «Loihi» является далеко не первым нейроморфным процессором, появившимся на свете за последние несколько лет. Компания IBM уже достаточно давно разработала нейроморфный процессор «TrueNorth», в котором содержится 4096 нейросинаптических вычислительных ядер, способных моделировать миллион нейронов и 256 миллионов синапсов. Преимущества столь впечатляющей «нейроморфной вычислительной мощности» процессора «TrueNorth» перечеркиваются одним фактом, этот процессор принципиально не подходит для выполнения задач, основанных на распространенной модели и алгоритмах глубинного обучения под названием NeuFlow.

Специалисты компании Intel сами признают, что использование процессора «Loihi» для расчетов некоторых моделей глубинного обучения, будет весьма и весьма неэффективным. Зато он будет демонстрировать максимальную эффективность на так называемых потоковых алгоритмах искусственного интеллекта, алгоритмах, обрабатывающих непрерывный поток входных данных. Из-за этого и других особенностей процессора «Loihi», согласно прогнозам компании Intel, его основными потребителями станут университеты и научно-исследовательские организации, работающие над дальнейшим развитием технологий искусственного интеллекта.

Первые опытные образцы чипов «Loihi» будут изготовлены уже в ноябре этого года, а серийные нейроморфные процессоры, которые будут производиться с использованием 14-нм технологического процесса, поступят на рынок уже в первой половине 2018 года.