Искусственный интеллект является энергоемким: новое оборудование может обуздать аппетит

Чтобы просто решить головоломку или поиграть в игру, искусственному интеллекту может потребоваться программное обеспечение, работающее на тысячах компьютеров. Это может быть энергия, которую три атомных станции производят за один час, сообщает сайт nexusrus.com.

Команда инженеров создала оборудование, которое может обучать навыкам, используя тип ИИ, который в настоящее время работает на программных платформах. Обмен интеллектуальными функциями между аппаратным и программным обеспечением компенсирует энергию, необходимую для использования ИИ в более продвинутых приложениях, таких как автомобили с автоматическим управлением или поиск наркотиков.

«Программное обеспечение берет на себя большинство задач в искусственном интеллекте. Если бы вы могли включать интеллект в компоненты схемы в дополнение к тому, что происходит в программном обеспечении, вы могли бы делать вещи, которые просто не могут быть выполнены сегодня», - сказал профессор материаловедения Шрирам Раманатан. инженерия в университете Пердью.

Разработка искусственного интеллекта все еще находится на ранних стадиях исследований. Исследователи продемонстрировали ИИ в виде кусков потенциального оборудования, но еще не учли большой спрос ИИ на энергию.

По словам Раманатана, по мере того, как ИИ проникает в повседневную жизнь, сильная зависимость от программного обеспечения с огромными энергетическими потребностями не является устойчивой. Если бы аппаратное и программное обеспечение могло совместно использовать интеллектуальные функции, область кремния могла бы достичь большего при заданном подводе энергии.

Команда Раманатана первой продемонстрировала искусственную «древовидную» память на кусочке потенциального оборудования при комнатной температуре. Исследователи в прошлом могли наблюдать аппаратную память такого типа только при температурах, слишком низких для электронных устройств.

Результаты этого исследования опубликованы в журнале Nature Communications .

Аппаратные средства, разработанные командой Раманатана, сделаны из так называемого квантового материала. Эти материалы известны своими свойствами, которые нельзя объяснить классической физикой. Лаборатория Раманатана работает над тем, чтобы лучше понять эти материалы и то, как они могут быть использованы для решения проблем в электронике.

Программное обеспечение использует древовидную память для организации информации в различные «ветви», что облегчает ее поиск при изучении новых навыков или задач.

Стратегия вдохновлена ??тем, как человеческий мозг классифицирует информацию и принимает решения.

«Люди запоминают вещи в древовидной структуре категорий. Мы запоминаем« яблоко »в категории« фрукты »и« слон »в категории« животное », например, - сказал Хай-Тянь Чжан, доктор философии Лилиан Гилбрет в инженерном колледже Пердью. «Подражание этим функциям в аппаратном обеспечении потенциально интересно для мозговых вычислений».

Команда представила протон для квантового материала, называемого оксидом никеля и неодима. Они обнаружили, что подача электрического импульса на материал движется вокруг протона. Каждая новая позиция протона создает отдельное состояние сопротивления, которое создает сайт хранения информации, называемый состоянием памяти. Многократные электрические импульсы создают ветвь, состоящую из состояний памяти.

«Мы можем создать много тысяч состояний памяти в материале, используя квантово-механические эффекты. Материал остается тем же. Мы просто перетасовываем протоны», - сказал Раманатан.

Посредством моделирования свойств, обнаруженных в этом материале, команда показала, что материал способен изучать числа от 0 до 9. Способность изучать числа является базовым тестом искусственного интеллекта.

Демонстрация этих деревьев при комнатной температуре в материале - это шаг к тому, чтобы показать, что аппаратное обеспечение может снимать задачи с программного обеспечения.

«Это открытие открывает новые границы для ИИ, которые в значительной степени игнорировались, потому что такого рода интеллектуальные возможности в электронном оборудовании не существовало», - сказал Раманатан.

Материал также может помочь людям более естественно общаться с ИИ.

«Протоны также являются естественными переносчиками информации в людях. Устройство, обеспечиваемое протонным транспортом, может быть ключевым компонентом для достижения в конечном итоге прямой связи с организмами, например, через мозговой имплантат», - сказал Чжан.