神經(jīng)形態(tài)工程，也稱為神經(jīng)形態(tài)計算，是一種使用包含電子模擬電路的系統(tǒng)來模擬神經(jīng)系統(tǒng)中存在的神經(jīng)生物學(xué)結(jié)構(gòu)。麻省理工學(xué)院、普渡大學(xué)、斯
神經(jīng)形態(tài)工程，也稱為神經(jīng)形態(tài)計算，是一種使用包含電子模擬電路的系統(tǒng)來模擬神經(jīng)系統(tǒng)中存在的神經(jīng)生物學(xué)結(jié)構(gòu)。麻省理工學(xué)院、普渡大學(xué)、斯坦福大學(xué)、IBM、惠普和其他地方的科學(xué)家已經(jīng)率先開發(fā)了一些全堆棧系統(tǒng)，但在處理神經(jīng)形態(tài)研究的長期目標之一——一臺比現(xiàn)在任何一臺計算機都強大一千倍的超級計算機——方面，可以說幾乎沒有人比英特爾更接近這一目標。
人類大腦由大約860億個互相連接的腦細胞或神經(jīng)元組成。英特爾現(xiàn)在已經(jīng)向數(shù)字領(lǐng)域邁出了重要的一步，建立了一個擁有800萬個數(shù)字神經(jīng)元的計算機系統(tǒng)。
圖片來源：英特爾
該系統(tǒng)名為Pohoiki Beach，擁有64個英特爾實驗室的Loihi芯片，將提供給研究人員，他們能幫助英特爾使這項技術(shù)成熟，并將其推向商業(yè)化。Pohoiki Beach的800萬個數(shù)字神經(jīng)元是英特爾今年晚些時候達到1億個目標的重要一步。
英特爾實驗室負責人Rich Uhlig在美國國防部高級研究計劃局(DARPA)底特律電子復(fù)興計劃(ERI)峰會上公布了這一系統(tǒng)。
這一努力表明，面對加速傳統(tǒng)處理器的困難，科技行業(yè)越來越受到我們自己的“有機計算機”的啟發(fā)。我們的灰質(zhì)需要食物和氧氣才能保持活躍，但大腦只需要20瓦的能量——這相當于一臺功能適中的PC處理器。
像蘋果iPhone芯片這樣的真實產(chǎn)品已經(jīng)配備了加速大腦啟發(fā)技術(shù)的電路，但英特爾的“神經(jīng)形態(tài)”Loihi項目向?qū)嶋H大腦工作的方向邁出了重要一步 - 它甚至包括神經(jīng)元用于傳輸?shù)妮S突的數(shù)字等效物向其的鄰居樹突和突觸發(fā)信號，樹突接收這些消息，而突觸連接這兩個消息。
英特爾表示，研究人員已經(jīng)使用Loihi系統(tǒng)來完成一些任務(wù)，比如模擬皮膚的觸覺感知、控制假肢和玩足球。
隨著電子產(chǎn)品小型化的難度穩(wěn)步加大和功耗的不斷增加，處理器速度的提高越來越難實現(xiàn)。因此，芯片制造商正將注意力從通用CPU(即中央處理器)轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ眯酒?，這種芯片在有限的一系列操作中運行速度更快。
這種專業(yè)化的一個主要領(lǐng)域是稱為GPU的圖形芯片。 但是提高支撐當今人工智能軟件中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的芯片是一個熱門新領(lǐng)域。
據(jù)英特爾稱，Loihi處理信息的速度比傳統(tǒng)處理器快1000倍，效率比傳統(tǒng)處理器高10000倍，與傳統(tǒng)CPU操作相比，Loihi可以解決某些類型的優(yōu)化問題，在速度和能源效率方面可以提高三個數(shù)量級以上。
此外，該芯片制造商聲稱，Loihi可以保持實時性能結(jié)果，并且在放大50倍的情況下最多消耗30%的電能，而傳統(tǒng)硬件則要多消耗500%的電能。該公司還表示，該芯片消耗的能量大約是廣泛使用的CPU同步定位和映射方法的100倍。
”在Loihi上,我們已經(jīng)能夠證明，與GPU相比，運行實時深度學(xué)習(xí)基準的功耗降低了109倍，與專門的物聯(lián)網(wǎng)推理硬件相比，功耗要低5倍。” Applied Brain Research聯(lián)合CEO兼滑鐵盧大學(xué)教授Chris Eliasmith表示，他的團隊提供訪問Loihi芯片的途徑。
英特爾表示，今年晚些時候，它將推出一個更大的Loihi系統(tǒng)——Pohoki Springs，該系統(tǒng)將為超過1億個神經(jīng)元的神經(jīng)形態(tài)工作負載提供“前所未有”的性能和效率。
