Το HP Enterprise παρουσιάζει έναν υπολογιστή σχεδιασμένο για να μιμείται τον ανθρώπινο εγκέφαλο

Οι έξυπνοι υπολογιστές που μπορούν να πάρουν αποφάσεις όπως ο άνθρωπος μπορεί να είναικάπου στον χάρτη πορείας του προϊόντος της Hewlett Packard Enterprise.

Η εταιρία παρουσιάζει έναν πρωτότυπο υπολογιστή σχεδιασμένο για να μιμείται τον τρόπο ο εγκέφαλος κάνει υπολογισμούς. Βασίζεται σε μια νέα αρχιτεκτονική που θα μπορούσε να καθορίσει τον τρόπο λειτουργίας των μελλοντικών υπολογιστών.

Ο εγκέφαλος μπορεί να θεωρηθεί ως ένας εξαιρετικά αποδοτικός βιολογικός υπολογιστής. Οι εγκέφαλοι λαμβάνουν πολλά δεδομένα σχετικά με τα αξιοθέατα, τους ήχους και την οσμή, τα οποία πρέπει να επεξεργάζονται παράλληλα χωρίς καθυστέρηση, όσον αφορά την ταχύτητα υπολογισμού.

Ο απώτερος στόχος του HPE είναι να δημιουργήσει τσιπ υπολογιστών που να μπορούν να υπολογίζουν γρήγορα και να λαμβάνουν αποφάσεις στις πιθανότητες και τις ενώσεις, όπως ακριβώς λειτουργεί ο εγκέφαλος. Τα τσιπ θα χρησιμοποιούν μαθησιακά μοντέλα και αλγόριθμους για την απόδοση κατά προσέγγιση αποτελεσμάτων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη διαδικασία λήψης αποφάσεων

Αν και θα χρειαστούν αρκετά χρόνια για να διατεθούν εμπορικά τέτοια τσιπ, το HPE δοκιμάζει το μοντέλο υπολογιστικής προσομοίωσης του μέσω εγκεφάλου μέσω ενός πρωτοτύπου συστήματος με πίνακες κυκλωμάτων και μάρκες μνήμης. Ο υπολογιστής, ο οποίος παρουσιάστηκε για πρώτη φορά στο συνέδριο Discover, που πραγματοποιήθηκε πρόσφατα στο Λας Βέγκας, έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με τέτοιο τρόπο ώστε να λειτουργούν οι νευρώνες και οι συνάψεις του εγκεφάλου.

Ο εγκέφαλος σχηματίζει ένα νευρικό δίκτυο τρισεκατομμυρίων συνδέσεων, το οποίοΠερίπου 100 δισεκατομμύρια νευρώνες υπολογίζουν παράλληλα, δημιουργώντας αυτές τις συνδέσεις και μεταδίδοντας πληροφορίες μέσω ηλεκτρικών και χημικών σημάτων. Οι ερευνητές του HPE ενδιαφέρονται να φέρουν τον παραλληλισμό της εγκεφαλικής δραστηριότητας στα ενσύρματα κυκλώματα.

Οι Memristors είναι ένας νέος τύπος αποθήκευσης και μνήμης που θα μπορούσε να βοηθήσει τα μελλοντικά συστήματα AI να κατανοήσουν τα δεδομένα και να τα χρησιμοποιήσουν περισσότερο. Αυτό είναι διαφορετικό από τα σημερινά SSD και DRAM, τα οποία αποθηκεύουν μόνο δεδομένα. Όπως και με τις συνάψεις, η μάθηση και η διατήρηση στα κυκλώματα του μεμιστορικού προσδιορίζονται από τα χαρακτηριστικά ρεύματος και ροής δεδομένων.

Στους εγκεφάλους τα δεδομένα αποθηκεύονται σε συγκεκριμένους νευρώνες ή κύτταρα και πραγματοποιούνται υπολογισμοί για εργασίες όπως η αναγνώριση εικόνας ή ομιλίας σε αυτά τα κύτταρα. Αυτή είναι η ιδέα πίσω από την αρχιτεκτονική του HPE για υπολογιστές που προορίζονται να μιμηθούν τις λειτουργίες του εγκεφάλου.

"Αυτό έχει τη δυνατότητα να είναι απίστευτα αποδοτικότερη από την κατανάλωση ενέργειας, να εξοικονομήσει πολύ χρόνο, να μειώσει την πολυπλοκότητα των υπολογιστών και να μην φράξει το εύρος ζώνης", δήλωσε ο Graves.

Στην παραδοσιακή υπολογιστική, τα δεδομένα πρέπει να αφήνουν τα κελιά αποθήκευσης για επεξεργασία μέσω της CPU και της μνήμης, τα οποία μπορούν να σπαταλούν πολύτιμους υπολογιστικούς πόρους. Η αρχιτεκτονική του ΗΕΠ είναι ο αντίθετος υπολογισμός που λαμβάνει χώρα στα κελιά όπου αποθηκεύονται τα δεδομένα, όπως και στους εγκεφάλους. Στη συνέχεια, οι συνδέσεις δημιουργούνται μεταξύ κυττάρων, όπως οι συνάψεις.

Με μια τέτοια δομή, οι υπολογισμοί μπορεί να είναι ιδιαίτερα παράλληλοι, είπε ο Graves. Τέτοιοι υπολογισμοί, που ονομάζονται "πολλαπλασιασμοί των διανυσματικών πινάκων", βρίσκονται στο επίκεντρο των υπολογιστικών εντατικών αλγορίθμων και εφαρμογών όπως η φιλτραρίσματος εικόνας, η αναγνώριση ομιλίας και τα συστήματα βαθιάς εκμάθησης, ανέφερε ο Graves

Οι ερευνητές του HPE ανέλαβαν τα memristors αναπτύχθηκαν στα εργαστήρια και τα κανόνισαν δομή που μοιάζει με πλέγμα,

που στη συνέχεια συνδέθηκε με έναν υπολογιστή που ονομάζεται Dot Product Engine. Οι ερευνητές μπορούν να μετατρέψουν τις ρυθμίσεις δικτύου στο δοκιμαστικό κρεβάτι για να καταλάβουν ποιες διαμορφώσεις λειτουργούν καλύτερα για διαφορετικά είδη αλγορίθμων Οι ερευνητές κατάφεραν 8.000 υπολογισμούς σε έναν κύκλο ρολογιού σε μία συγκεκριμένη ρύθμιση memristor

θα είναι πιο γρήγορος επειδή όλο το υλικό που διαθέτουμε σε αυτές τις κάρτες θα ενσωματωθεί στο ίδιο το τσιπ ", δήλωσε ο Graves.

Το νέο αυτό τσιπ δεν θα αντικαταστήσει επεξεργαστές γενικής χρήσης όπως GPUs ή CPUs. Οποιοσδήποτε υπολογισμός σε ένα νευρομορφικό τσιπ είναι ακόμα κατά προσέγγιση, βασισμένος στις πιθανότητες και μπορεί να μην είναι απόλυτα ακριβής.

"Δεν είναι ιδιαίτερα ακριβές στο είδος της ακρίβειας που σας ενδιαφέρει για κάποιες εφαρμογές", είπε ο Graves. "Για τις τραπεζικές σας συναλλαγές, δεν θα ήθελα να χρησιμοποιώ τα μαθηματικά μου κατά προσέγγιση."

Το τσιπ μπορεί να ενεργεί ως συν-επεξεργαστής που μπορεί να φέρει νοημοσύνη σε έναν υπολογιστή για εργασίες όπως αναγνώριση εικόνας ή ομιλίας

Η προσέγγιση του HPE είναι διαφορετική από αυτή των εταιρειών όπως η Qualcomm, η οποία βασίζεται σε λογισμικό, και η IBM, η οποία στηρίζεται σε μια διαφορετική αρχιτεκτονική chip.

Είναι πρώιμες μέρες της έρευνας για την HPE, αλλά ο Graves είναι ενθουσιασμένος για το μέλλον των έξυπνων υπολογιστές που μπορούν να επεξεργάζονται δεδομένα πολύ σαν τους ανθρώπινους εγκεφάλους. Θα χρειαστεί όμως λίγος χρόνος για το HPE να δημιουργήσει ένα τσιπ που να μιμείται την εγκεφαλική δραστηριότητα.

«Ενώ δεν γνωρίζουμε όλες τις απαντήσεις ακόμα, αρχίζουμε να συλλέγουμε μερικές χρήσιμες γνώσεις», είπε ο Graves.