Исследователи из Международного центра нейроморфных систем (ICNS) в Университете Западного Сиднея объявили о создании первого в мире суперкомпьютера, способного моделировать сети в масштабе человеческого мозга.
DeepSouth использует нейроморфную систему, которая имитирует биологические процессы с использованием аппаратного обеспечения для эффективной имитации больших сетей импульсных нейронов со скоростью 228 триллионов синаптических операций в секунду. Такие возможности конкурируют с предполагаемой скоростью операций в человеческом мозге.
DeepSouth, в отличие от суперкомпьютеров, оптимизированных для более традиционных вычислительных нагрузок и потребляющих много энергии, специально создан для работы как сети нейронов, требуя меньше энергии и обеспечивая большую эффективность.
Нам сложно точно понять, как мозг выполняет вычисления с использованием нейронов, так как прогресс сдерживается неспособностью моделировать мозгоподобные сети в масштабе. Моделирование пиковых нейронных сетей на стандартных компьютерах с использованием графических процессоров (GPU) и многоядерных центральных процессоров (CPU) происходит слишком медленно и является энергоемким.
Новая платформа позволит лучше понять человеческий мозг и разработать вычислительные приложения масштаба мозга в различных областях, включая сенсорику, биомедицину, робототехнику, космос и крупномасштабные приложения искусственного интеллекта.
На практике это приведет к развитию интеллектуальных устройств, таких как мобильные телефоны, датчики для производства и сельского хозяйства, а также к менее энергоемким и более интеллектуальным приложениям искусственного интеллекта. Это также позволит лучше понять, как работает мозг здорового или больного человека.
Суперкомпьютер получил меткое название DeepSouth, отдавая дань уважения системе IBM TrueNorth, которая дала толчок созданию машин, моделирующих большие сети импульсных нейронов, и Deep Blue, первому компьютеру, ставшему чемпионом мира по шахматам. Название также является намеком на его географическое положение.
DeepSouth будет базироваться на базе Университета Западного Сиднея и внесет ключевой вклад в развитие региона как центра высоких технологий. Начало работы запланировано к апрелю 2024.
Ключевые преимущества DeepSouth
- Сверхбыстрая крупномасштабная параллельная обработка с использованием гораздо меньшего количества энергии: наш мозг способен обрабатывать эквивалент эксафлопа — миллиард миллиардов (1, за которым следует 18 нулей) математических операций в секунду — при мощности всего 20 Вт. Используя нейроморфную инженерию, которая имитирует работу нашего мозга, DeepSouth может быстро обрабатывать огромные объемы данных, используя гораздо меньше энергии, чем другие суперкомпьютеры.
- Масштабируемость: система является масштабируемой, что позволяет добавлять больше оборудования для создания более крупной системы или уменьшать масштаб для небольших портативных или более экономичных приложений.
- Реконфигурируемость: использование программируемых вентильных матриц (FPGA) облегчает перепрограммирование оборудования, позволяя добавлять новые модели нейронов, схемы подключения и правила обучения, преодолевая ограничения, наблюдаемые в других нейроморфных вычислительных системах со специально разработанным оборудованием. DeepSouth будет доступен удаленно благодаря интерфейсу, позволяющему описывать нейронные модели и проектировать нейронные сети на популярном языке программирования Python. Разработка этого интерфейса позволяет исследователям использовать платформу без необходимости детального знания конфигурации оборудования.
- Коммерческая доступность. Использование коммерчески доступного оборудования обеспечивает постоянное его совершенствование независимо от команды, разрабатывающей суперкомпьютер, преодолевая ограничения, наблюдаемые в других нейроморфных вычислительных системах со специально разработанным оборудованием. Разработка и производство нестандартных чипов требует много времени и стоит десятки миллионов долларов каждый. Использование коммерческого готового конфигурируемого оборудования означает, что прототип можно будет легко воспроизвести в центрах обработки данных по всему миру.
- Искусственный интеллект: имитируя мозг, мы сможем создать более эффективные способы реализации процессов ИИ, чем наши нынешние модели.
