FoodPro Preloader

Hva er nytt inne i IBMs kognitive datamaskiner?


Av Geoff Brumfiel of Nature magazine I dag avslørte IBM en ny "kognitiv databehandling" mikrochip som ifølge selskapet emulerer noen av hjernens evner. Brikken er den siste utviklingen i et pågående program av Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), basert i Arlington, Va., For å utvikle systemer som kan analysere komplisert informasjon. Nat

Av Geoff Brumfiel of Nature magazine

I dag avslørte IBM en ny "kognitiv databehandling" mikrochip som ifølge selskapet emulerer noen av hjernens evner. Brikken er den siste utviklingen i et pågående program av Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), basert i Arlington, Va., For å utvikle systemer som kan analysere komplisert informasjon. Naturen tar en titt under hetten på den nye brikken.

Bruker dette noen ny type teknologi?

Nei. Chippen avduket i dag bruker arbeidshorse til daglig elektronikk, kjent som komplementære metall-oksid halvledere (CMOS). Hver kjerne inneholder 256 klynger av transistorer og tusenvis av RAM-elementer (random access memory). Sammenlignet med moderne elektronikk, er den totale datakraften liten. "Det er en ormskala, " sier Dharmendra Modha, leder av IBMs kognitive databehandlingsprogram.

Så hva er nytt da?

Forskjellen er måten transistorene og minnet er koblet sammen. I en konvensjonell datamaskin er beregningselementene for det meste i sentralbehandlingsenheten, mens RAM-modulen sitter på den ene siden. I de kognitive chipsene blir beregningselementene og RAMene koblet sammen.

Hvordan er dette som en hjerne?

Teorien er at de beregnende komponentene fungerer som "neuroner", mens RAM-enhetene fungerer som "synapsene", som forbinder nevronene sammen. I en ekte hjerne mottar nevroner elektriske pulser fra synapsene til en tilstrekkelig spenning bygger seg opp over membranen. Nevronen tømmer deretter, sender signaler til andre nevroner via synapsene.

I den kognitive brikken kan et mønster av signaler fra RAM føre til at et beregningselement utfører en enkel operasjon. Resultatet går til en annen RAM synaps, som kan sende signaler til andre beregnende nevroner. På denne måten er brikken "inspirert" av hjernens arkitektur, sier Modha.

Hva er fordelen med å bygge chips som disse?

Hovedfordelen er redusert strømforbruk. Fordi minnet og beregningen er blandet, blir mindre energi spildt med elektroner frem og tilbake. De nye sjetongene har potensial til å være størrelsesordener mer effektive enn en vanlig datamaskin, ifølge Rajit Manohar, en elektro- og datatekniker ved Cornell University i Ithaca, NY, og medlem av DARPA-samarbeidet.

Når det gjelder fart, antas det at sjetongene vil være spesielt gode til å knase visse typer problemer, for eksempel mønstergenkjenning, men de kan ikke være like gode som en vanlig datamaskin ved håndtering av andre oppgaver.

Hva kommer så?

Suksessen til disse første sjetongene har ført til at DARPA tildele 21 millioner dollar til videreutvikling. I mellomtiden bygger IBM forskere algoritmer som er dygtige til talegjenkjenning og problemløsing. Deres Watson-supercomputer, som for eksempel var seirende over menneskelige konkurrenter på det amerikanske quizshowet Jeopardy! (se "Quiz-spill datasystem kan revolusjonere forskning"), krever for øyeblikket et rom fullt av strøm-sultne prosessorer. Manohar håper at lav-effekt kognitive chips kan gjøre jobben like bra. "Vårt mål er i utgangspunktet å møte i midten, " sier han.

Med tilleggsrapportering av Mitch Waldrop.

Denne artikkelen er reprodusert med tillatelse fra bladet Nature. Artikkelen ble først publisert 18. august 2011.

Siste nytt