Чип для интеллекта

Александр Гурьянов
(«ХиЖ», 2022, №8)

ИИ требует микропроцессорного оборудования нового типа, которое будет адаптировано под его задачи. В современных цифровых компьютерах запись и обработка информации ведется с помощью электрических зарядов и их перемещения. Однако уже десятилетия развиваются оптоэлектронные приборы, в которых данные передает свет. Такие элементы значительно легче компоновать и сопрягать. Если нейроморфные чипы соединить оптическими связями, то можно строить процессоры и сенсоры, которые будут успешно решать сложные задачи.

Сегодня инженеры оснащают сложными микропроцессорами смартфоны, часы, всевозможные датчики, бытовую технику и прочие знакомые нам предметы. Они объединяются в интернет вещей, и, чтобы он работал, необходимы автономные процессоры новых поколений, желательно реконфигурируемые и энергосберегающие.

Недавно большая группа исследователей из Массачусетского технологического института (среди которых нет ни одной европейской фамилии) под руководством постдока Кима Хюнсеока (Hyunseok Kim) предложила новую технологию трехмерной послойной интеграции в единый процессор сенсоров и чипов с мемристорами. Эти искусственные нейроны эффективно производят параллельные вычисления и классифицируют информацию, полученную по световым каналам.

Чип размером 4 мм2 состоит из чередующихся слоев сенсорных и процессорных элементов. Слои связывает стандартизованная оптоэлектроника. Это позволяет безболезненно заменять и модифицировать отдельные слои.

ИИ тренировали на распознавании букв M, I и T. Светодиодная матрица передавала световые сигналы на процессорные слои, которые классифицировали сигнал. Когда оказалось, что ИИ иногда путает I и T, ученые дополнительно добавили нейроморфный слой, подавляющий шумы. После этого ИИ стал работать идеально. Гибридные приборы дают преимущества в скорости и надежности передачи данных.

Новая технология позволит сопрягать самые различные слои и получать большое разнообразие чипов, предназначенных для создания компьютеров нового типа. Области применения технологии немерены. Это и камеры смартфонов, и мониторы здоровья, и носимая электронная кожа, предназначенная для отслеживания жизненно важных параметров.


(Nature Electronics 5, 386, 2022)

123

Разные разности

29.09.2022 12:00:00

Сегодня в живых клетках аминокислоты образуются из α-кетокислот с использованием азота и белков-катализаторов. Но как это происходило в ранние исторические времена, когда никаких клеток еще не было? Ученые из Исследовательского института Скриппса предположили, что роль фермента в превращении α-кетокислоты в аминокислоту может сыграть обыкновенный цианид.

>>
25.09.2022 14:00:00

Как вы думаете, что важнее — есть много фруктов или есть фрукты часто? Казалось бы, какая разница. А между тем разницу обнаружили исследователи из Астонского университета в Бирмингеме.

>>
23.09.2022 14:00:00

В Формуле-1 всегда бытовало твердое убеждение, что здесь работает «правило 80/20»: машина/команда отвечают за 80% успеха в гонке, а мастерство пилота — только за 20%. Но, как выяснили ученые из Университета Летбриджа, эта формула ошибочна.

>>
21.09.2022 16:00:00

Компания Virginia Tech вместе со специалистами из двух университетов США работает над перчатками для подводных манипуляций Octa-glove. Принцип их работы позаимствован у щупалец осьминога.

>>
17.09.2022 16:00:00

Одуванчики продолжают распространяться по миру. И делают это поразительно успешно. Потому что используют надежные и изощренные технологии, созданные природой. Например, семена одуванчиков — одни из лучших летунов.

>>