Sztuczne synapsy ze światłowodów: do syntetycznego neuronu coraz bliżej Strona główna Aktualności20.03.2015 11:59 Udostępnij: O autorze Adam Golański @eimi Kolejnym ostrzeżeniom przed sztucznymi inteligencjami ze strony ludzi takich jak Steven Hawking, Bill Gates czy Elon Musk towarzyszą kolejne znaczące postępy w tej dziedzinie, dotyczące zarówno sprzętu jak i oprogramowania. IBM zabłysnął swoimi neuroczipami TrueNorth, Google pochwaliło się rozwiązaniem problemu selektywnej uwagi w pamięci sieci neuronowych, a teraz singapurscy badacze chwalą się stworzeniem sztucznej synapsy. Dzięki niej możliwe będzie odtworzenie wielu zjawisk zachodzących w biologicznych systemach nerwowych, umykających dotąd ich sztucznym odpowiednikom. Tytułowi pracy opublikowanej na łamach naukowego periodyku Advanced Optical Materials nie brakuje śmiałości: Amorphous Metal-Sulphide Microfibers Enable Photonic Synapses for Brain-Like Computing. Naukowcy z politechniki Nanyang w Singapurze przedstawiają w niej konstrukcję fotonicznych synaps – mikrowłókien wykonanych ze związków zwanych chalkogenkami. W tym konkretnym wypadku wykorzystano znane w przemyśle włókno GaLaSO, w którego składzie znajdziemy gal, lantant, siarkę i tlen. Zachodzący w nim efekt fotościemnienia przejawia się jako ulotna lub nieulotna redukcja przepustowości włókna w wyniku ekspozycji na światło o określonej częstotliwości i intensywności. Odpowiednia konfiguracja takiego włókna pozwala w pełni odwzorować charakterystykę transmisji biologicznych aksonów, wraz z ich zdolnością do depolaryzacji lub hiperpolaryzacji błony komórkowej (krótkotrwałej blokady przewodzenia impulsu). Badacze uzyskali taką konfigurację używając do oświetlenia włókna dwóch źródeł światła, o długości 532 nm (do presynaptycznej części) i 650 nm (do aksonu). Połączenie takich włókien w sieć ma dać gotową, prostą neuromorficzną maszynę obliczeniową, która jest znacznie efektywniejszą repliką biologicznych struktur, niż dzisiejsze symulacje software'owe czy realizacje elektroniczne. Autorzy pracy podkreślają, że w złożonych środowiskach te nieorganiczne rozwiązania takie były o sześć do dziewięciu rzędów wielkości mniej efektywne od biologicznych sieci nerwowych. Symulacja 5 sekund aktywności mózgu na wydajnym superkomputerze zajmowała 500 sekund i zużywała 1,4 MW energii. Optyczne włókna mogą zużywać mniej energii, niż biologiczna sieć nerwowa i działać ze znacznie większymi częstotliwościami. Oczywiście odtworzenie z włókien optycznych samych sztucznych synaps nie wystarczy, by mówić o odtworzeniu systemu nerwowego. Brakuje tu struktur analogicznych do dendrytów, brakuje kontroli przepływem impulsów, realizowanych przez neurony kandelabrowe. Nie pokazano też żadnych typowych dla mózgu zjawisk obliczeniowych, zachodzących w takiej strukturze. Jest to jednak pierwszy poważny krok w stronę budowy syntetycznych neuronów, które byłyby czymś więcej niż symulacją – i które mogłyby umożliwić budowanie sztucznych inteligencji znacznie efektywniejszych, niż to, czym dysponujemy obecnie. Sprzęt Udostępnij: © dobreprogramy Zgłoś błąd w publikacji Zobacz także Orange i nietypowe problemy ze światłowodem. Przyczyną awarii są szczury 22 paź 2020 Adam Bednarek Internet Bezpieczeństwo SmartDom 71 Zmarł Narinder Singh Kapany. Nazywano go "ojcem światłowodów" 6 gru 2020 Arkadiusz Stando Sprzęt Internet Biznes 59 Polscy naukowcy: czas na nowe zabezpieczenie światłowodów. Powód to komputery kwantowe 24 gru 2020 Adam Bednarek Sprzęt Bezpieczeństwo 79 Stworzyli AI do rozpoznawania płci. To nie mogło skończyć się dobrze 29 lip 2020 Piotr Urbaniak Oprogramowanie Internet 78
Udostępnij: O autorze Adam Golański @eimi Kolejnym ostrzeżeniom przed sztucznymi inteligencjami ze strony ludzi takich jak Steven Hawking, Bill Gates czy Elon Musk towarzyszą kolejne znaczące postępy w tej dziedzinie, dotyczące zarówno sprzętu jak i oprogramowania. IBM zabłysnął swoimi neuroczipami TrueNorth, Google pochwaliło się rozwiązaniem problemu selektywnej uwagi w pamięci sieci neuronowych, a teraz singapurscy badacze chwalą się stworzeniem sztucznej synapsy. Dzięki niej możliwe będzie odtworzenie wielu zjawisk zachodzących w biologicznych systemach nerwowych, umykających dotąd ich sztucznym odpowiednikom. Tytułowi pracy opublikowanej na łamach naukowego periodyku Advanced Optical Materials nie brakuje śmiałości: Amorphous Metal-Sulphide Microfibers Enable Photonic Synapses for Brain-Like Computing. Naukowcy z politechniki Nanyang w Singapurze przedstawiają w niej konstrukcję fotonicznych synaps – mikrowłókien wykonanych ze związków zwanych chalkogenkami. W tym konkretnym wypadku wykorzystano znane w przemyśle włókno GaLaSO, w którego składzie znajdziemy gal, lantant, siarkę i tlen. Zachodzący w nim efekt fotościemnienia przejawia się jako ulotna lub nieulotna redukcja przepustowości włókna w wyniku ekspozycji na światło o określonej częstotliwości i intensywności. Odpowiednia konfiguracja takiego włókna pozwala w pełni odwzorować charakterystykę transmisji biologicznych aksonów, wraz z ich zdolnością do depolaryzacji lub hiperpolaryzacji błony komórkowej (krótkotrwałej blokady przewodzenia impulsu). Badacze uzyskali taką konfigurację używając do oświetlenia włókna dwóch źródeł światła, o długości 532 nm (do presynaptycznej części) i 650 nm (do aksonu). Połączenie takich włókien w sieć ma dać gotową, prostą neuromorficzną maszynę obliczeniową, która jest znacznie efektywniejszą repliką biologicznych struktur, niż dzisiejsze symulacje software'owe czy realizacje elektroniczne. Autorzy pracy podkreślają, że w złożonych środowiskach te nieorganiczne rozwiązania takie były o sześć do dziewięciu rzędów wielkości mniej efektywne od biologicznych sieci nerwowych. Symulacja 5 sekund aktywności mózgu na wydajnym superkomputerze zajmowała 500 sekund i zużywała 1,4 MW energii. Optyczne włókna mogą zużywać mniej energii, niż biologiczna sieć nerwowa i działać ze znacznie większymi częstotliwościami. Oczywiście odtworzenie z włókien optycznych samych sztucznych synaps nie wystarczy, by mówić o odtworzeniu systemu nerwowego. Brakuje tu struktur analogicznych do dendrytów, brakuje kontroli przepływem impulsów, realizowanych przez neurony kandelabrowe. Nie pokazano też żadnych typowych dla mózgu zjawisk obliczeniowych, zachodzących w takiej strukturze. Jest to jednak pierwszy poważny krok w stronę budowy syntetycznych neuronów, które byłyby czymś więcej niż symulacją – i które mogłyby umożliwić budowanie sztucznych inteligencji znacznie efektywniejszych, niż to, czym dysponujemy obecnie. Sprzęt Udostępnij: © dobreprogramy Zgłoś błąd w publikacji