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新型自主學(xué)習(xí)芯片問世:能模擬人腦13萬個神經(jīng)元


據(jù)《麻省理工技術(shù)評論》雜志網(wǎng)站9月26日報道,芯片巨頭英特爾公司公布一款名叫“Loihi”的神經(jīng)模擬原型芯片,包含的數(shù)字電路能模擬人腦13萬個神經(jīng)元和1.3億個突觸連接。該芯片無需再像其他智能芯片那樣接受學(xué)習(xí)訓(xùn)練,而是利用數(shù)據(jù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和推理,且學(xué)習(xí)能力會隨著時間推移越來越強(qiáng)。

大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過神經(jīng)脈沖傳遞信息,并根據(jù)電脈沖先后順序調(diào)節(jié)神經(jīng)突觸相互連接的強(qiáng)度,通過不同神經(jīng)區(qū)域的競爭性與協(xié)作性相互作用,產(chǎn)生各種智能行為。而近年取得重大突破的深度學(xué)習(xí)類智能系統(tǒng),需要事先進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,才能獲得某種識別能力,一旦遇到從未接觸過的特定場景,其“智能”就會大打折扣。

Loihi芯片采用了一種“異步激活”的全新計算方式,來模仿大腦運(yùn)作模式,組成它的128個計算核心每個都包含1024個神經(jīng)元,總共模擬出人腦13萬個神經(jīng)元和1.3億個突觸連接,組成異步神經(jīng)形態(tài)的多核網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),每個神經(jīng)元都能與成千上萬個其他神經(jīng)元同時通訊。每個計算核心包括一個學(xué)習(xí)引擎,支持各種學(xué)習(xí)模式,從而讓芯片無需依賴云數(shù)據(jù)的更新,能夠自主學(xué)習(xí)并實(shí)時調(diào)整。

測試結(jié)果表明,使用美國標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行識別對比時,Loihi的學(xué)習(xí)效率比其他智能芯片高100萬倍,而且完成同一個任務(wù)所消耗的能源可節(jié)省近1000倍。英特爾公司副總裁邁克爾·梅伯里表示,該芯片使用英特爾現(xiàn)有14納米工藝技術(shù)就可以生產(chǎn),預(yù)計明年上半年推出第一代測試芯片,提供給各個大學(xué)和研究所的人工智能專家進(jìn)行測試。

Loihi在遭遇未知環(huán)境時的自主操作能力和持續(xù)學(xué)習(xí)能力,使其在自動化制造和個性化機(jī)器人等領(lǐng)域擁有無限潛力。梅伯里認(rèn)為,這種模擬人腦的計算設(shè)備將逐漸從概念變成主流產(chǎn)品,在接下來的50年內(nèi)為人類創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

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