Искусственный интеллект растет быстрее, чем возможности его энергоснабжения. Ответ ищут в компьютерах, устроенных как человеческий мозг. Как это изобретение может изменить развитие высоких технологий и подход к вычислениям — узнайте в статье.
В Национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» разрабатывают нейроморфные вычислительные устройства, в основе которых лежит принцип работы человеческого мозга.
Это поможет решить проблему энергопотребления, которая возникает из-за стремительного развития технологий искусственного интеллекта.
Об этом в Национальном центре «Россия» в ходе Дня российской науки рассказал первый заместитель руководителя по научной работе Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий Вячеслав Демин.
Мозг человека обладает огромной вычислительной мощью. Но потребляет всего лишь около 20 Вт энергии. Для сравнения: некоторые из современных центров обработки данных за рубежом, созданные для решения задач искусственного интеллекта, потребляют более 1 ГВт.
Уже сейчас в мире существует разрыв между потребностями и возможностями в обеспечении новых электропотребляющих проектов на 2500 ГВт, большая часть из которых связана с созданием центров обработки данных. По мнению доктора физико-математических наук Вячеслава Демина, современные вычислительные мощности работают неэффективно.
«В нашем мозге все устроено по-другому. Вычисления выполняются там же, где и хранится информация. В этом главное отличие. Никакой передачи информации между памятью и процессором не происходит. Все совмещено в одном месте.
Сейчас микроэлектронщики, дизайнеры чипов, инженеры, ученые начинают использовать данный подход. Создают крайне эффективные вычислительные архитектуры в том числе и в России, в Курчатовском институте.
Они потребляют в 100, а то и в 1000 раз меньше энергии по сравнению с традиционными процессорами», — рассказал Вячеслав Демин.
Нейроморфные вычислительные системы, по сути, процессоры нового поколения, работают на ключевых принципах функционирования биологических нейронных сетей.
По словам эксперта, информация о синаптических связях между нейронами в них хранится там же, где эмулируются сами искусственные нейроны, что уменьшает количество обращений к памяти.
Это снижает энергопотребление и увеличивает скорость обработки данных. По мнению ученого, по мере развития нейроморфных процессоров следует ожидать три волны их постепенного внедрения.
«На первом этапе их могут использовать, например, в дронах для доставки товаров. Он будет летать не полчаса, а два-три часа. Кроме того, такие процессоры могут использоваться в мобильной, в том числе антропоморфной, робототехнике, где важно экономить каждый ватт электроэнергии.
На втором этапе речь может идти о промышленной робототехнике и транспорте, то есть там, где менее строгие требования к экономии по энергопотреблению, например можно использовать топливо либо высокоемкие аккумуляторы.
На третьем этапе нейроморфные процессоры начнут постепенно дополнять и заменять традиционные вычислительные системы в центрах обработки данных, приводя к значительной экономии электроэнергии в глобальном масштабе», — объяснил Вячеслав Демин.
Нейроморфные вычислительные устройства обладают большим потенциалом. Известно, что сегодня ведутся исследования по возможному использованию нейрочипов, управляющих нейроинтерфейсами для лечения людей с ограниченными физическими возможностями.
«В пределах 10 – 15 лет нейрочипы начнут вживлять даже здоровые люди с целью расширения когнитивных возможностей. Можно будет не только гуглить в голове, но и почти мгновенно решать какие-то аналитические задачи об объектах и сценах из окружающей среды. Сейчас такие интерфейсы активно разрабатываются. <…>
Если научиться через интерфейсы не только считывать, но и стимулировать активность мозга, это сильно бы увеличило скорость реакции и расширило возможности человека в ответ на сложные когнитивные стимулы.
Такие проекты на уровне концепций разрабатываются ведущими группами по нейроинтерфейсам. И многое упирается в вычислители», — рассказал Вячеслав Демин.
День российской науки объединил более двух тысяч ученых, экспертов и студентов со всей страны. Мероприятие организовано Национальным центром «Россия» при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, Аналитического центра ВЦИОМ и Российского общества «Знание».
Записи пленарных сессий доступны на официальном сайте НЦ «Россия» в разделе «Трансляции и записи».