reklama

Malá destička s neuročipy simuluje milion lidských neuronů

Na malé destičce o velikosti iPadu se nachází soustava speciálních hardwarových čipů, které jsou schopné simulovat milion neuronů a miliardu synapsí. To vše s velmi nízkou spotřebou. Cena vašeho mozku se snižuje.

V současnosti již běží několik větších projektů zaměřených na výzkum a simulaci mozku a jeho vlastností pomocí elektronických čipů. I když jsme schopni simulovat neurony a konfigurovatelné synapse pomocí software, taková cesta je neefektivní z pohledu výkonu i spotřeby. Řešením je tak přímá tvorba hardwarových čipů, které budou tyto základní prvky naše mozku simulovat rychle a efektivně.

TIP: Začíná největší projekt tvorby simulace lidského mozku

Zatím největší projekt v dějinách lidstva je Human Brain Project, který bude trvat několik příštích let, ale i menší vědecké týmy se snaží vytvářet nástroje a hardware, který je schopen efektivně simulovat neuronovou síť mozku. Jedním takovým je právě Neurogrid, který už je ve funkčním prototypu.

Neurogrid: 16 čipů Neurocore na jedné destičce

Vědci ze Stanfordu dokázali vytvořit efektivní čipy, které simulují neurony a synapse v zatím v nejlepší podobě z pohledu výkonu, spotřeby a velikosti. Na desce o velikosti iPadu se nachází celkem 16 specializovaných čipů Neurocore. Jeden takový čip obsahuje 65 536 elektronických neuronů a tisíckrát více synapsí.

Klepněte pro větší obrázek
Deska Neurogrid s 16 čipy neurocore simuluje milion neuronů a miliardu synpasí se spotřebou pouze 5 W

Celá základní deska Neurogrid tak dokáže simulovat dohromady jeden milion neuronů a miliardu synapsí. Pro srovnání – náš mozek má přibližně 80 000× větší počet neuronů i synapsí.

I když jsou čipy Neurocore vyráběné 15 let starou výrobní technologií, jsou stále 100 000× efektivnější v rámci poměru výkonu a spotřeby než simulace takového počtu neuronů a synapsí na běžném počítači pomocí softwaru. Spotřeba celé karty je totiž pouze 5 W.

Úžasná efektivita? Ano, ale ve srovnání s naším biologickým superpočítačem na ramenou je to stále málo.

Cena půjde dolů

I když je Neurogrid nesrovnatelně úspornější než simulace na běžném počítači, pokud tuto soustavu čipů srovnáme s lidským mozkem, tak je znát stále velká propast. Náš mozek obsahuje 80 000× více neuronů a synapsí, jeho spotřeba je ale pouze třikrát vyšší. Miliardy let vývoje zkrátka znamenají skvělou efektivitu.

Klepněte pro větší obrázek
Deska i čipy jsou zatím ve fázi prototypu, cena by s moderní výrobní technologií měla být 400 dolarů

Prototyp desky s 16 čipy má současnou cenu 40 000 dolarů (přibližně 800 000 Kč), nesmíme ale zapomínat, že se zatím vyrábí starou technologií. Vědci tak počítají s tím, že přechodem na moderní výrobní technologie v oblasti kolem 20 nm, bude možné tuto cenu srazit minimálně stokrát, čímž se dostaneme na přibližně 400 dolarů (8 000 Kč). Taková by měla být v nejbližší době cena za jeden milion neuronů a miliardu synapsí.

Příchod neuroakcelerátorů a levných mozků

Uměla inteligence je technologie budoucnosti, která prostoupí všemi segmenty, které si lze představit. Všude kde je potřeba inteligence a v současnosti tuto pozici třeba zastává člověk, bude nahrazena podle náročnosti. Čím jednodušší úkoly, tím dříve je bude možné zpracovat pomocí umělé inteligence běžící efektivně třeba v rámci malého a levného čipu.

Ať už jde o Google auto bez řidiče, nebo různé roboty zamřené na různé úkoly či třeba virtuální asistentky v mobilních telefonech schopné za vás přepsat/přeložit váš mluvený text nebo odpovědět na jakoukoli otázku – všude bude stále více vládnout umělá inteligence, která bude levnější a lepší než lidský mozek.

Vzhledem k celkem předvídatelnému technologickému vývoji, který už desítky let znamená tisícinásobné zvýšení výkonu během přibližně deseti let, lze i v tomto případě odhadnout i vývoj a cenu do budoucna.


Klepněte pro větší obrázek
Výkon, kapacita a další technologické parametry se zlepšují tisíckrát během každých desetl let.

Pokud v současnosti je možné mít milion neuronů a miliardu synapsí za 8 000 korun, za deset let, tedy v roce 2024 bude za stejnou cenu tisíckrát více – miliarda neuronů a bilion synapsí (spíše i více, nemusí jít o konkrétní počet, ale spíše celkový výkon). A to už je pouze stokrát méně, než má lidský mozek.

Při specializaci na určitou oblast bude tolik neuronů už bez problému porážet člověka v jakýchkoli specializovaných úkolech. I když asi nelze odhadnout přesná čísla rozložení dané specializace v lidském mozku – ve smyslu, že miliarda neuronů se například stará o životní funkce, pět miliard neuronů o rozpoznávání objektů a zpracování signálů z očí a dalších senzorů a podobně, určitě rozdělení v rámci celé neuronové sítě existuje. Jednotlivé oblasti mozku, které se například starají o řeč, pohyb končetin nebo logiku už jsou známé poměrně dávno.

Bude náš mozek vůbec konkurenceschopný? Pravděpodobně pouze pro komplexnější a kreativní úkoly. Ale ne na dlouho. I když ponecháme cenu 8 000 Kč za miliardu neuronů v roce 2024, bude se v té době jednat o velikost menší než jeden čip. Datacentra společností jako Google, Facebook nebo Apple budou moci mít takových čipů miliony a poskytovat tak obří inteligenci klidně i zadarmo.

TIP: Výpočetní výkon: od mozku až k superpočítačům

I když lze předpokládat, že část těchto hardwarových neuronových sítí bude v roce 2024 už součástí hybridních čipů (stejně jako došlo k integraci koprocesoru, grafiky, řadičů a dalších částí do jednoho čipu), určitě bude hlavní výkon poskytován v cloudu.

Máte strach? To je dobře. Připravte se na budoucnost, kdy staré dovednosti nebudou mít žádnou cenu. Učte se stále nové věci a mějte komplexní znalosti. Používejte moderní technologie k rozšíření vlastních schopností.

Témata článku: Hardware, Technologie, Umělá inteligence, Neuronová síť, Synapse

53 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Tomáš Růžička 4. 5. 2014 10:55:07
    Navrhuji jednou destičkou nahradit celou poslaneckou sněmovnu. Počet...
  • Vestor 4. 5. 2014 0:02:00
    Umělá inteligence v některých oborech už dávno zvítězila, například na...
  • Petr Rezek 3. 5. 2014 23:05:20
    Umělá inteligence a umělá neuronová síť spolu mají podobný vztah, jako...
reklama
Určitě si přečtěte

Microsoft: Zbavte se už konečně zastaralých a děravých Windows 7

Microsoft: Zbavte se už konečně zastaralých a děravých Windows 7

** Microsoft pomalu začíná kritizovat svůj nejpopulárnější OS ** Chce konečně dostat podniky na Desítky ** Bezpečnostní podpora Sedmiček vydrží ještě necelé tři roky

17.  1.  2017 | Jakub Čížek | 350

Pojďme programovat elektroniku: Sestavíme si mobil a pošleme SMS

Pojďme programovat elektroniku: Sestavíme si mobil a pošleme SMS

** Kolik stál váš mobilní telefon? ** Základní GSM modem koupíte za stovku ** Umí telefonovat, posílat SMS a zvládne i GPRS

13.  1.  2017 | Jakub Čížek | 27

Český státní blacklist už funguje. Ministerstvo financí se pochlubilo s detaily

Český státní blacklist už funguje. Ministerstvo financí se pochlubilo s detaily

** Dva týdny po Novém roce zajím zeje prázdnotou ** Ministerstvo vydalo metodický pokyn ** Takhle to bude fungovat v praxi

16.  1.  2017 | Jakub Čížek | 49


Aktuální číslo časopisu Computer

99 nejlepších programů pro váš počítač

Zvykejte si na umělou inteligenci

Velké testy PC zdrojů a gamepadů

Alternativní zdroje energie

reklama
reklama