Η Samsung θέλει να «αντιγράψει και να επικολλήσει» τον ανθρώπινο εγκέφαλο

Με στόχο τη δημιουργία μιας τεχνητής νοημοσύνης επόμενης γενιάς, Samsung εργάζεται σε νευρομορφική μηχανική που επιδιώκει να αντιγράψει τη θεμελιώδη συνδεσιμότητα νευρώνων ενός εγκεφάλου θηλαστικού σε ένα σύστημα δικτύων μνήμης. Η Samsung δεν είναι ο μόνος σημαντικός παίκτης στον τομέα, καθώς εταιρείες όπως η Intel και η IBM εργάζονται επίσης σε παρόμοια έργα και έχουν επιδείξει ακόμη και νευρομορφικά συστήματα την τελευταία δεκαετία. Η βασική ιδέα πίσω από τη νευρομορφική μηχανική είναι να μιμηθεί κάποιος τη δραστηριότητα των νευρώνων - νευρικών κυττάρων που χτίζουν μπλοκ του ανθρώπινου εγκεφάλου — και χρησιμοποιήστε τον σε υπολογιστικά τσιπ, μεταφέροντας την απόδοσή τους και την ενεργειακή τους απόδοση στο επόμενο επίπεδο.

Ένας τομέας που η νευρομορφική μηχανική στοχεύει να φέρει επανάσταση είναι η Τεχνητή Νοημοσύνη. Από smartphone έως υπολογιστικές μηχανές υψηλής ισχύος, τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης της τρέχουσας γενιάς πρέπει να εκπαιδεύονται σε τεράστια σύνολα δεδομένων ώστε να μπορούν να μάθουν να απαντούν σε ορισμένα ερωτήματα και να προσαρμόζονται στις προτιμήσεις των χρηστών χρόνος. Αλλά ένα νευρωνικό σύστημα προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία, καθώς μπορεί να παράγει απαντήσεις ακόμη και όπου υπάρχουν πολλοί περιορισμοί. Υπάρχουν επίσης πολλές προκλήσεις, όπως η ανάπτυξη ενός εντελώς νέου τύπου μνήμης, αποθήκευσης και αισθητήρων. Επιπλέον, οι συμβατικές έννοιες κωδικοποίησης και επεξεργασίας δεδομένων θα πρέπει να επεξεργαστούν εκ νέου, και η ανάγκη για τη σύνταξη μιας νέας γλώσσας προγραμματισμού πιθανότατα θα αποτελέσει επίσης εμπόδιο.

Η Samsung, σε συνεργασία με ειδικούς από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, έχει τώρα λεπτομερής μια νέα προσέγγιση για τη δημιουργία ενός νευρομορφικού τσιπ σε μια ερευνητική εργασία με τίτλο «Neuromorphic Electronics Based on Copying and Pasting the Brain» που δημοσιεύτηκε στο Φύση. Όπως υποδηλώνει το όνομα, η Samsung στοχεύει στην αντιγραφή ο χάρτης συνδεσιμότητας νευρώνων ενός εγκεφάλου θηλαστικού (ή ένα τμήμα του) και επικολλήστε το σε ένα τρισδιάστατο δίκτυο υψηλής πυκνότητας μνήμης στερεάς κατάστασης. Ο στόχος είναι η αντιγραφή χαρακτηριστικών του εγκεφάλου, όπως η χαμηλή απαίτηση ενέργειας, η γνώση και οι δυνατότητες αυτονομίας, και προσαρμοστικότητα και χρησιμοποιήστε τις γνώσεις για να δημιουργήσετε ένα νευρομορφικό τσιπ για προηγμένους υπολογιστές σενάρια.

Ο δρόμος προς την αντίστροφη μηχανική Ο εγκέφαλος ξεκινά με ένα τσιπ

Το πρώτο βήμα προς την επίτευξη του προαναφερθέντος στόχου είναι η αντιγραφή του φυσικού νευρωνικού δικτύου του εγκεφάλου (NNN) και μιμούμενο τις έμφυτες δυνατότητες επεξεργασίας του. Η Samsung στοχεύει να το πετύχει χρησιμοποιώντας μια νευροηλεκτρονική διεπαφή πυριτίου που ονομάζεται συστοιχία νανοηλεκτροδίων CMOS (CNEA). Το CNEA λέγεται ότι είναι ικανό να αντιγράψει τον λειτουργικό χάρτη συναπτικής συνδεσιμότητας του NNN. Η ομάδα πίσω από το έργο στοχεύει να εξαγάγει τον χάρτη συνδεσιμότητας από τα δεδομένα ενδοκυτταρικής καταγραφής σε όλο το δίκτυο που λαμβάνονται από ζωντανούς και λειτουργικούς νευρώνες που έχουν καλλιεργηθεί σε εργαστηριακές συνθήκες. Μόλις αντιγραφούν τα δεδομένα, η επόμενη φάση είναι η επικόλλησή τους σε ένα δίκτυο αγώγιμων μνημών, ένα σύστημα όπου κάθε μονάδα μνήμης λέγεται ότι αντιπροσωπεύει την ισχύ ενός αντίστοιχου βιολογικού συναπτικού σύνδεση.

Όσον αφορά την επιλογή τσιπ μνήμης, η Samsung εξερευνά τα πάντα, από DRAM και μνήμη flash έως λύσεις επόμενης γενιάς, όπως το Spin-Transfer Torque (STT) Μαγνητική μνήμη τυχαίας πρόσβασης (MRAM), Μνήμη μαγνητικής τυχαίας πρόσβασης αλλαγής φάσης (PRAM) και αντιστασιακή μαγνητική μνήμη τυχαίας πρόσβασης (RRAM). Παρόλο που πολλά από αυτά απέχουν πολύ από την εμπορική υιοθέτηση, το καθένα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και αφήνει τις πόρτες ανοιχτές για καλύτερη εφαρμογή. Και για να λύσουμε τον περιορισμό χώρου για ένα σύστημα μνήμης με εκατομμύρια υπομονάδες, Samsung στοχεύει στη χρήση τρισδιάστατης στοίβαξης για μείωση της επιφάνειας. Η έρευνα λέει ότι η τεχνική αντιγραφής-επικόλλησης αντιπροσωπεύει ορισμένες βασικές πτυχές της πληροφορικής του εγκεφάλου και μπορεί να λειτουργήσει ως πρώτο βήμα προς την αντίστροφη μηχανική του εγκεφάλου, παρά τις υπάρχουσες προκλήσεις.

Πηγή: Samsung

Πόσο διαρκεί μια μέρα στον Άρη και πόσο μακριά είναι από τον ήλιο;

Σχετικά με τον Συγγραφέα