IBM представляет программную архитектуру, вдохновленную мозгом человека

Новости
microchip

Два года назад анонсировала создание когнитивного компьютерного чипа, вдохновленного архитектурой человеческой нервной системы. Тот чип был построен как часть проекта SyNAPSE, имеющего долгосрочную цель построения вычислительной системы, которая может обращаться с задачами, относительно легкими для человеческих умственных способностей, но трудными для компьютеров. На днях компания объявила о создании программной архитектуры для этих чипов, чтобы разработчики могли проектировать приложения для них, как только они станут реальностью.

Почему нужна новая архитектура программирования? Потому что появление “когнитивных компьютеров” IBM потребует программирования, глубоко отличающегося от сегодняшнего, берущего начало с Фортрана, созданного в 1950-ых для ENIAC.


- «Мы развили целую новую архитектуру. Так что мы не можем использовать язык предыдущей эры. Мы должны развить новую модель программирования», — объясняет лидер проекта доктор Дхармендра С. Модха.

Конечные аппаратные средства для «когнитивных компьютеров» IBM построены вокруг маленькими «нейросинаптических ядер». Ядра смоделированы на основе мозга, и несут 256 «нейронов» (процессоры), 256 «аксонов» (память) и 64 000 «синапсов» (связи между нейронами и аксонами). В долгосрочной перспективе, IBM надеется построить познавательный компьютер на 100 триллионов синапсов.

Появление этого компьютера — все еще дело будущего, но его моделирование работает на суперкомпьютерах IBM Blue Gene, расположенных в национальных лабораториях имени Лоуренса Ливермора и Лоуренса Беркли.

Используя этот тренажер, команда IBM выстроила программную архитектуру, которую они рассчитывают видеть на реальных «когнитивных компьютерах».

Этот язык построен вокруг так называемых «корлетов» (corelets, core – ядро) – объектно-ориентированных абстракциях каждого нейросинаптического ядра. В программной архитектуре каждый corelet имеет 256 вводов и 256 выводов. Они связывают ядра друг с другом.

- «Традиционная архитектура очень последовательна в прямом и обратном взаимодействии процессора и памяти. Наша архитектура походит на комплект блоков LEGO с различными особенностями. Каждый corelet имеет различные функции, и вы можете составлять их вместе», — говорит доктор Модха.

Например, если вы захотели использовать когнитивный компьютер, чтобы найти лицо в толпе, один corelet мог бы искать цвета. Другой мог бы искать форму носа. Совсем уж другой мог бы искать скулы, и так далее. Каждый отдельный corelet работал бы весьма медленно, но вся обработка данных будет параллельной.

Это означает, что при появлении «когнитивных компьютеров», они могут использоваться для распознавания образов и решении других проблем в big data, c которыми традиционные компьютеры пока не очень хорошо справляются.

Обратное также верно – «когнитивные компьютеры» не будут столь хороши в вещах, на которые способны сегодняшние вычислительные машины. Именно поэтому Модха видит компьютеры будущего, как гибриды чипов SyNAPSE и традиционных компьютеров.

- «Сегодняшние компьютеры очень хороши в аналитике и перемалывании цифр», — считает доктор Модха. — «Думайте о сегодняшних компьютерах как левополушарных, а о SyNAPSE – как о правополушарных». (Считается, что левое полушарие отвечает за последовательную логику и счет, а правое – за систематизацию и обобщение данных. – Прим.авт.)

Конечно, даже эти гибридные компьютеры не станут заменой для человеческого мозга. Чипы и архитектура IBM могут быть вдохновлены им, но они даже приближенно не работают с такой скоростью и эффективностью.

- «Мы не можем построить мозг. Но мир наполняется данными все больше с каждым днем. Что мы хотим сделать? Придать смысл данным и извлечь их ценность, опираясь на то, что может быть построено на основе кремния. Мы полагаем, что мы нашли наилучшую архитектуру в пределах заданных мощности, скорости и объема, чтобы подобраться так близко к мозгу, насколько это выполнимо», — говорит доктор Модха.

Для каких приложений может быть полезен этот язык программирования? Команда уже имеет несколько предположений. Например, использование чипов в носимых компьютерах (таких, как Google Glass) могло бы обработать визуальные данные для тех, у кого плохо со зрением. Поисковые спасательные роботы могли бы быть оборудованы чипами, чтобы найти раненых людей в критических ситуациях. Доктор Модха считает, что возможности бесконечны:

- «Что это даст? Время покажет. Мы создаем платформу для огромного сообщества, которое надеемся вовлечь в исследования. Прогресс никогда не останавливается — как только Вы измерили один пик, появляется следующий».

И напоследок — видео, объясняющее суть проекта (на английском языке)

IBM представляет программную архитектуру, вдохновленную мозгом человека by

Возможно, вас также заинтересует:

При копировании материалов ссылка обязательна.