Созданы нейроморфные чипы, имитирующие функции мозга

Мультинейронный чип, состоящий из массива аналогово-цифровых кремниевых нейронов и синапсов

Мозг, по сути, является тем же компьютером, только столь совершенным, что пока что его полностью воссоздать искусственно не удаётся

(иллюстрация GerryShaw/Wikimedia Commons).

 Человеческий мозг — машина столь совершенная и сложная, что воссоздать её при помощи даже самых современных инженерных методик пока что невозможно. Но попытки сконструировать нечто рукотворное, обладающее искусственным интеллектом, постоянно предпринимаются учёными со всего мира.

К примеру, меньше месяца назад разработчикам системы ConceptNet 4 удалось доказать, что она обладает мышлением четырёхлетнего ребёнка. Только вот развиваться со временем компьютерная программа не сможет — лишь человек способен обучить её дополнительным "навыкам" и функциям.

Исследователи из университета Цюриха (Universität Zürich) и Швейцарской высшей технической школы (ETH) сделали настоящий прорыв в области инженерии искусственного интеллекта: они создали сеть из так называемых нейроморфных чипов, способную имитировать функции человеческого мозга по обработке получаемой информации.

Мультинейронный чип, состоящий из массива аналогово-цифровых кремниевых нейронов и синапсов (фото ETH Zurich).

Большинство методик нейроинформатики основаны либо на создании "нейронной" сети из обычных современных компьютеров, либо на симуляции сложных нервных систем путём составления сети из суперкомпьютеров. Учёные из Цюриха сконструировали искусственную систему обработки данных, состоящую из небольших плат, играющих роль нейронов мозга. Получившаяся нейроморфная сеть сравнима по размерам, мощности и потреблению энергии с нашим мозгом.

Отметим, что человеческому мозгу достаточно всего 20 Ватт. Такой продуктивности инженерам достичь пока не удалось, но, если сравнить нынешнюю разработку с суперкомпьютерами, система потребляет в 200 тысяч раз меньше энергии.

Интересно, что кремниевые чипы, из которых состоит нейроморфная сеть, не очень похожи на компьютерные. В привычных нам платах транзистор является переключателем сигналов. Здесь же он выполняет функции ещё и аналоговой шкалы. В результате требуется намного меньше транзисторов на чип, чем в обычных полностью цифровых системах.

"Нашей целью было создать систему микрочипов, подражающую работе нейронов мозга", — говорит ведущий автор исследования Джакомо Индивери (Giacomo Indiveri).

Сложнее всего было заставить полностью искусственную сеть "нейронов" выполнять конкретные задачи, но Индивери и его коллегам это удалось. Сеть нейроморфных чипов проявила себя наилучшим образом при выполнении комплексных сенсомоторных заданий в режиме реального времени.

Мозг, по сути, является тем же компьютером, только столь совершенным, что пока что его полностью воссоздать искусственно не удаётся (иллюстрация GerryShaw/Wikimedia Commons).

Инженеры продемонстрировали способности машины: ей давали задания, для выполнения которых требовалось задействование краткосрочной памяти и умение принимать решения в зависимости от обстоятельств. Чтобы обеспечить систему такими способностями, учёные скомпоновали нейроморфные чипы в обрабатывающую информацию сеть, похожую на так называемый конечный автомат — понятие в математике и информатике, описывающее логические процессы и работу компьютерных программ.

"Модель созданной нами сети отчасти напоминает структуры мозга млекопитающих", — уверяет Индивери в пресс-релизе.

Система, разработанная швейцарскими инженерами, выполняет команды пользователя и демонстрирует почти природные способности к обработке информации. Индивери предлагает в дальнейшем совместить его искусственный мозг с другими высокотехнологичными органами, чтобы получить полностью рукотворную систему, умеющую получать, обрабатывать информацию, а также реагировать на неё физически.

Подробнее о разработке швейцарцев можно почитать в статье, опубликованной в журнале PNAS.

Также по теме:
Искусственный интеллект достиг уровня четырёхлетнего ребенка 
Интернет может стать платформой для выращивания искусственного интеллекта 
Учёные строят искусственные органы с помощью технологий электронной промышленности 
Искусственные мышцы из вощёных углеродных нанотрубок поразили учёных своей прочностью 
Из воды и жира напечатан аналог живой ткани 
Учёные соединили мозг двух крыс на разных континентах