Расширение интеллекта

Александр Гурьянов
(«ХиЖ», 2022, №8)

Цифровые компьютеры, оперирующие битами информации, окончательно вошли в нашу жизнь. Но их архитектура далеко не единственная из возможных. Существуют аналоговые компьютеры, моделирующие природные процессы непрерывными токами в замкнутых, но связанных друг с другом электрических цепях. Есть квантовые компьютеры на кубитах.

Недавно ученые предложили так называемые нейроморфные компьютеры. Они симулируют структурные элементы и архитектуру мозга. Их структурными элементами служат искусственные нейроны размером с булавочную головку, которые выдают электрические всплески. В отличие от обычных компьютеров происходит это нерегулярно, а «нейрон» не требует много энергии, поскольку забирает ее только у ближайшего окружения.

Инженеры создали эти нейроморфные машины для решения математических задач машинного обучения. У нейроморфа память и процессор существуют внутри распределенной сети, поэтому их нельзя разделить. Обычный же компьютер требует энергозатратной передачи информации между ними.

До сих пор мало кто из исследователей задавался вопросом: могут ли такие нейроморфы решать неспецифичные для них задачи, например статистические? Нейрофизиологи Национальной лаборатории Сандия Министерства энергетики США под руководством доктора Джеймса Брэдли Эймона (James Bradley Aimone) нашли ответ на него. Их статья недавно появилась в ведущем научном журнале Nature Electronics.

Для исследований авторы использовали две нейроморфные вычислительные платформы TrueNorth фирмы IBM и Loihi фирмы Intel. Их архитектура делает их пригодными для реализации так называемых алгоритмов свободного блуждания. Их применяют при решении различных статистических проблем фундаментальным расчетным методом Монте-Карло. Метод блужданий позволяет, например, описать прохождение рентгена через кости и мягкие ткани, распространение заболеваний и эпидемий, потоков информации в социальных сетях, движение рынка акций и пр. Эти подходы более быстрые и более эффективные по сравнению с таковыми для обычных компьютеров. До авторов об этом никто не задумывался, что довольно странно.

Ученые уверены, что нейроморфный компьютер займет свое особое место среди скоростных вычислительных систем. Он не требует сложных технологий изготовления и экзотических условий работы, например криогенных. Чипы с искусственными нейронами дешевы, их легко менять и встраивать в обычные компьютеры.


(Nature Electronics, 5, 2, 102, 2022)

123

Разные разности

20.11.2022 17:30:00

Исследователи из Университета Тренто в Италии проанализировали, как хранение в прозрачных бутылках влияет на концентрацию летучих веществ, из которых складывается аромат белого вина.

>>
14.11.2022 15:30:00

…порошок безопасного трехкомпонентного сплава Nd2Fe14B при внесении в горелку дает фонтан длинных искр, каждая из которых со временем становится ярче и порождает пучки новых искр…

…приматологи получили первые свидетельства длительных социальных отношений между шимпанзе и гориллами в дикой природе

…низкие концентрации хлорида цетилпиридиния, входящего в состав некоторых ополаскивателей для рта, уничтожают вирус SARS-CoV-2, разрушая его липидную мембрану


>>
10.11.2022 14:00:00

Можно ли что-то противопоставить засухе и защитить посевы? Неожиданное решение придумали ученые из Института физико-химических исследований в Японии. Они предлагают добавлять в почву этиловый спирт.

>>
08.11.2022 15:30:00

Менделеев считал, что углеводороды образуются в мантии Земли из неорганического углерода и водорода на сверхбольших глубинах. С начала ХХI века в разных лабораториях мира физики проводят эксперименты, подтверждающие эту идею.

>>
02.11.2022 12:00:00

Однажды на мероприятии в Белом доме директор компании Goya Foods хвалебно отозвался о президенте Дональде Трампе, после чего в соцсетях сразу появились призывы объявить этой фирме бойкот. Эту историю, которая описывается научным понятием «политический консьюмеризм», исследовали ученые из Школы прикладной экономики и менеджмента Корнеллского университета.

>>