IBM stworzył narzędzia do programowania neuroczipów: to rewolucja na miarę FORTRAN-a?

Doświadczenie IBM w pracach nad sztucznymi inteligencjami mierzyćtrzeba w dziesięcioleciach, i trzeba przyznać, że doświadczenie tozaczyna w ostatnich latach przynosić efekty. W lutym 2011superkomputer Watson Błękitnego Giganta pokonał najlepszych ludzkichgraczy w teleturnieju Jeopardy! (znanym u nas jako Vabanque), pół roku później uczeni z IBM Labs pochwalili się czipemSyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic ScalableElectronics), który pozwalał na dynamiczną rekonfigurację swojejarchitektury pod wpływem interakcji z otoczeniem i wykorzystywał sieć„rdzeni neurosynaptycznych”, zawierających krzemoweodpowiedniki neuronów, z dużą liczbą programowalnych synaps. Wówczasto szef projektu DharmendraModha mówił zgromadzonym dziennikarzom: To co trzymam w dłoni,gdy rozmawiamy, to nasz pierwszy kognitywny rdzeń obliczeniowy, któryłączy obliczenia w formie neuronów, pamięć w formie synapsów ikomunikację w formie aksonów... i jest to działający krzem, a nieprezentacja w PowerPoincie.Przy okazji zapowiedziano też strategiczne plany IBM-a, który wciągu 10 lat miał zbudować sztuczny mózg dorównujący ludzkiemu,będący przy tym nie halą wypełnioną szafami z serwerami POWER, aleurządzeniem o wielkości co najwyżej pudełka na buty, zużywającym niewięcej niż 20 wat energii – tyle, ile zużywa wetware wludzkiej czaszce. Zadanie to niebagatelne – tegorocznasymulacja1 sekundy aktywności sieci neuronowej porównywalnej w złożonoścido około 2% ludzkiego mózgu zajęła 40 minut obliczeń korzystającego z83 tys. procesorów superkomputera K. O wydajności energetycznej niema tu nawet co wspominać, moc K szacuje się na 12,6 megawata.Zespół Dharmendry Modhy przez tedwa lata najwyraźniej jednak niewiele odpoczywał. IBM Researchpochwaliło się właśnie kolejnym przełomem, związanym z czipamineurosynaptycznymi. Tym razem dotyczy on środowiskaprogramistycznego, które umożliwi tworzenie aplikacjikognitywnych, jak określa toIBM. Przygotowane przez Modhę i jego zespół narzędzia obejmują całycykl budowania oprogramowania, od projektowania, przed budowanie,debugowanie i wreszcie wdrażanie, i pozwolić mają na stworzenieaplikacji, które będą naśladowały możliwości mózgu w zakresiepercepcji, działania i rozumienia.Do tej pory każdy z rdzenineurosynaptycznych musiał być programowany oddzielnie, w specyficznejformie assemblera. U podstaw nowego środowiska programistycznego stoikoncepcja coreletów – „jąderek”(polska nazwa utworzona w analogii do terminu „wavelet” –„falka” – przyp.red.). Jąderka te są podstawowymiblokami budulcowymi oprogramowania, reprezentującymi metodęosiągnięcia celu za pomocą kombinacji obliczeń (neuronu), pamięci(synaps) i komunikacji (aksonów) rdzeni neurosynaptycznych, zarównowewnątrz jednego czipu, jak i w połączeniu z innymi czipami. Każde z nich ma określone funkcje, można je też łączyć w różne konfiguracje, zgodnie z potrzebami aplikacji. Jak wyjaśnia Modha,programista może sięgnąć np. po jąderko zawierające wszystkieindywidualne rdzenie obsługujące dźwięk, a następnie połączyć je zjąderkami odpowiedzialnymi za wykrywanie krawędzi i rozpoznawaniekolorów, tworząc w ten sposób aplikację mającą dostęp do wszystkichtych danych zmysłowych.[yt=http://www.youtube.com/watch?v=AHcRRfpHPt4]Dzięki jąderkom programiści będąmogli więc tworzyć aplikacje bez konieczności programowaniaindywidualnych rdzeni neurosynaptycznych, znając jedynie ich ogólnąfunkcję i mając dostęp tylko do danych wejściowych i wyjściowych. Narazie IBM zapewnia bibliotkę 150 takich jąderek, ale w przyszłościpojawić się ma ich znacznie więcej, także dzięki pracy niezależnychprogramistów. Badacze liczą na spore ich zainteresowanieprogramowaniem czipów SyNAPSE za pomocą przedstawionych właśnienarzędzi – twierdzą, że wykorzystywanie klasycznych językówprogramowania, budowanych z myślą o klasycznych architekturachkomputerowych von Neumanna, jest jak wbijanie sześciennych klocków wokrągłe otwory. Programowanie z wykorzystaniem jąderek pozwoli natworzenie efektywnego kodu dla aplikacji kognitywnych nawet przezludzi, którzy nie specjalizują się w programowaniu i wyjście pozaograniczenia, które niosą niemal wszystkie współczesne paradygmatyprogramistyczne.Swoje osiągnięcie ludzie IBM-aporównują z opracowaniem FORTRAN-a (notabene opracowanego przecież wlaboratoriach IBM). Język ten, zastępując niskopoziomowe assemblery,pozwolił na zaoferowanie mocy komputerów szerokiemu gronu badaczy,tak że zaczęły być one wykorzystywane przez fizyków, chemików,matematyków, ekonomistów i innych uczonych. Zaprezentowana dzisiajsoftware'owo-sprzętowa architektura IBM-a wygląda na to coś, coprzybliży nas ku sztucznemu mózgowi.