Image
13.5.2015 0 Comments

Vedci ukázali neurónovú sieť vytvorenú z memristorov

memristor_neural_network.jpg Výskumníci z University of California a Stony Brook University vytvorili čip neurónovej siete, ktorý bol postavený na použití memristorov. Ide o memristorovú sieť z oxidu kovov, ktorá neobsahuje tranzistory. Pri demonštrácii bola schopná rozpoznávať vzory v jednoduchých čiernobielych obrazoch s veľkosťou 3 × 3 pixely a klasifikovať ich do tried reprezentovaných tromi písmenami (Z, V a N). Postup je škálovateľný, takže by bolo možné vytvorenie väčšej neuromorfnej siete, ktorá by bola schopná riešiť náročnejšie úlohy.

Spočiatku sa v rozpoznávaní vyskytovali chyby, ale s väčším počtom opakovaní množstvo chýb klesalo a perfektné výsledky sa dosiahli v priemere po 23 opakovaniach.

Memristory sú elektronické analógové pamäťové zariadenia, ktoré sú modelované podľa ľudských neurónov a synapsií. Podľa niektorých vedcov ľudské vedomie nie je nič iné ako pokročilá forma uchovávania a spracovania pamäti analógovo, zatiaľ čo počítače robia to isté digitálne.

memristor_neuromorphic_chip.jpg

Na koncepcii memristorov pracoval profesor Leon Chua z Kalifornskej univerzity už v roku 1971, no prvý memristor zostrojil až v roku 2008 tím výskumníkov zo spoločnosti Hewlett-Packard. Odvtedy sa tejto téme venuje veľa odborníkov, ale doposiaľ nikto nepostavil čip neurónovej siete založený výlučne na nich. Donedávna bola väčšina neurónových sietí založená na softvéri. Na počítačových systémoch schopných učiť sa napríklad rozpoznávať tváre v dave alebo odpovedať na otázky formulované prirodzenou ľudskou rečou pracujú aj Google, Facebook či IBM.

Prínosy takejto technológie sú zrejmé, limitujúci faktor je však hardvér - s postupným rastom rozsahu a komplexnosti siete prestáva postačovať výkon aj tých najrýchlejších počítačov.

„Na rozdiel od iných neuromorfných čipov inšpirovaných mozgom, ktoré používajú rovnaké kremíkové tranzistory a digitálne obvody ako bežné počítačové procesory, čipy na báze memristorov lepšie napodobňujú synapsie," povedal Dmitri Strukov, odborný asistent na Kalifornskej univerzite v Santa Barbare (UCSB), ktorý viedol práce na novom memristorovom čipe.

Na jednoduchú synapsiu je potrebné veľké množstvo tranzistorov a digitálnych obvodov, zatiaľ čo každých približne 100 synapsií na čipe UCSB je reprezentovaných použitím jediného memristora.

Ďalší krok podľa odborníkov je náhrada tranzistorov memristormi. Každý memristor je schopný učiť sa podobne ako neuróny v mozgu, keď sa stretnú s niečím novým. Konštrukcia memristorov na čipe by znížila režijné náklady potrebné na spustenie neurónovej siete.

„Sme presvedčení, že táto demonštrácia je dôležitý krok k realizácii oveľa väčších a zložitejších memristorových neuromorfných sietí," tvrdia výskumníci.

„Ak bude táto konštrukcia škálovaná na siete veľkých rozmerov, bude to mať vplyv na budúcnosť výpočtovej techniky. Notebooky, mobilné telefóny či roboty by mohli obsahovať ultranízkoenergetické neuromorfné čipy, ktoré by spracúvali vizuálne, sluchové a ďalšie zmyslové informácie," komentoval prácu kalifornských vedcov profesor Robert Legenstein z Technickej univerzity v rakúskom Grazi.

Podrobná štúdia bol zverejnená v magazíne Nature.


Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Koniec infarktov? Umelá inteligencia vie predpovedať zlyhanie srdca

20.01.2017 00:35

Podľa vedcov z Medical Research Council vo Veľkej Británii môže umelá inteligencia predpovedať, kedy pacient so srdcovou poruchou umrie. Ich softvér sa naučil analyzovať krvné testy a skeny bijúceho s ...

Výskum

Vedci objavili 3D grafén. Je porézny, 10-krát pevnejší ako oceľ, pričom má iba 5 % jej hustoty

12.01.2017 00:40

Vedci z MIT vytvorili nový materiál, ktorý je pevnejší ako grafén. Uplatniť by sa mohol v oblasti architektúry, stavebníctva, ale dal by sa použiť aj na filtrovanie. Doteraz sme ako najpevnejší mater ...

Výskum

Pamäť ako procesor. Vedci našli spôsob, ako pamäte ReRAM použiť na výpočty

11.01.2017 00:30

Tím vedcov z univerzít v Singapure a Nemecku vymyslel spôsob, ako premeniť najnovšie modely pamäťových čipov RAM na jednotky spracúvajúce dáta, čím by sa dala eliminovať potreba CPU. Vo svojom výskum ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

qubitconference

Najnovšie videá