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人工智能领域神经形态芯片可能很快取代CPU

2017年03月16日 08:03 次阅读

电子发烧友早八点讯:《连线》杂志近日撰文指出,神经形态芯片(neuromorphics)被设计专门用于模仿人类大脑,他们可能很快取代CPU。以下为文章内容摘要:

类似于苹果Siri这样的人工智能服务,都需要把用户问题传输到遥远的数据中心,然后通过数据中心的运算再传回答复。此类人工智能服务需要依托云计算,是因为目前的电子设备还没有足够的计算力,来运行机器学习所需的超强处理算法。

目前绝大多数智能手机中配置的CPU,都无法单独支持在设备中运行像Siri这样的系统能够。不过理论神经科学家、加拿大人工智能初创公司Applied Brain Research联席首席执行官克里斯·艾利斯密斯(Chris Eliasmith),对新型芯片将会改变这一切充满了信心。

“许多人都认为摩尔定律已走向终结,这意味着使用同样的方式,我们将无法廉价的获得‘更多计算力’,”艾利斯密斯说。在他看来,神经形态芯片的快速发展将会解决这一问题。虽然神经形态芯片并不广为人知,但若干家大型芯片制造商已在开发此类芯片。

传统CPU的处理指令基于“时钟时间”--信息如同被节拍器管理一样按一定的时间间隔发送。神经形态芯片在芯片中模拟人脑同步处理多种数据的能力。根据图像、声音或其他信号的变化,神经元可以改变与其他神经元之间的联系。所以说,这些神经形态芯片模拟的是人脑的神经网络,可以实现人脑的部分功能。

神经形态芯片之所以具有巨大的市场潜力,是因为此类芯片处理人工智能算法的耗电量极低。举例来说,一块由IBM制造的神经形态芯片包含了五倍于英特尔标准处理器的的晶体管,但却只需要耗费70毫瓦特的电量。而一块英特尔处理器需要35至140瓦特的电量,耗电量最高达到神经形态芯片的2000倍。

艾利斯密斯指出,神经形态芯片的概念并不新鲜,从上世纪80年代就已开始设计。但是当时的设计需要把特定算法直接植入到芯片当中,这意味着需要一块芯片了识别动作,用另一块芯片来检测声音,还没有芯片能够像人类大脑皮层一样扮演通用处理器的角色。

这部分的源自于程序员还没有办法设计出与通用芯片配合使用的算法。因此即便是类似大脑的芯片早已被开发出来,为它们开发算法仍是研究人员主要的挑战之一。

这些努力的核心是一款名为“Nengo”的编译器,开发者使用它为能够在通用神经形态芯片硬件中运行的人工智能应用开发自己的算法。编译器是程序员用于编写代码的软件工具,它把代码翻译成复杂的指令,让硬件能够做一些事情。

让Nengo实用性增强的是它使用了程序员们熟悉的Python变成语言,以及它把算法加载到如神经形态芯片等许多不同硬件平台中的能力。很快,熟悉Python的程序员就能够为神经形态芯片硬件编写复杂的神经网(neural nets)。

“类似于视觉系统、语言系统、动作控制和适应性自动控制器早已被植入了Nengo,”Applied Brain Research另一位联席首席执行官彼得·苏玛(Peter Suma)表示。

使用Nengo编译器编写的最令人印象深刻的系统名为Spaun。在2012年发布之后,Spaun被誉为计算机模拟的最复杂的大脑模型。Spaun能够接收视觉输入,计算结果,并通过机械手书写下来。它的表现出来的智能,曾经只被人类所拥有。虽然Spaun不够完美,但它极佳的表明,计算机终有一天会模糊人类与机器认知的界限。最近通过使用神经形态芯片,大多数Spaun的运行速度提升了9000倍,且耗电量要比原来使用常规CPU更低。到2017年年底,所有的Spaun都将会在神经形态芯片硬件中运行。

艾利斯密斯因为自己的项目赢得了加拿大自然科学与工程技术研究理事会(NSERC)的约翰·波兰尼奖(John C. Polyani),此奖也是加拿大对突破性科学成就的最高认可。在苏玛偶然知道了艾利斯密斯的研究项目之后,他们二人开始携手商业化这些工具。

“Spaun向我们表明,终有一天人类能够开发出流畅的智能推理系统,而神经形态芯片将会在短期内让人工智能了解许多类型的语境,”苏玛说。苏玛还强调,“像Siri一样,在明确的发出指令之前,如今的人工智能仍都处于离线状态,我们很快将会拥有永远在线、陪伴在用户左右的人工智能助理。”

“想象一下Siri能够听到和看到用户的所有谈话和交流。用户可以询问类似于‘中午午餐时我和谁谈论了东京产品发布会?’或是‘玛丽莎为我妻子的生日礼物有什么想法?’等问题,”他说。当问及用户的敏感信息是否会被一些公司掌握时,苏玛强调人工智能会通过用户自己的设备处理算法,因为信息不需要再通过大公司的服务器进行处理。

对艾利斯密斯而言,“永远在线”是实现真正意义的机器认知的必要一步。“如今市场中绝大多数的人工智能系统和我们使用的生物智能系统的最大区别,就是后者永远是即时运行的。在物理世界里,身体和大脑是配合使用的,”他说。

IT产业早已付出了大量的努力,欲把自己开发的人工智能技术推广给用户。包括苹果、亚马逊、三星电子、谷歌、Facebook等公司,都在开发自己的语音助手,希望有一天能够让它们成为数字助手。

随着神经形态芯片和Nengo等工具的崛起,人工智能很快将会在用户手机中展示出惊人的自然智商水平。(编译/明轩)

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发表于 2018-04-12 09:08 238次阅读
“智能芯”成为我国抢占智能时代的新引擎

深度学习专家不足?

他解释说,其目标在于培养内部软件工程师,使其在一至两年内熟习深度学习。而当被问及DeepScale的...

发表于 2018-04-12 08:51 142次阅读
深度学习专家不足?

一颗芯片的诞生,简直就是一颗沙子的逆袭人生

说起CPU,大家都会感觉高端、大气、上档次,一个CPU就相当于人的大脑,也代表着人类制造工艺的最高水...

发表于 2018-04-11 17:47 432次阅读
一颗芯片的诞生,简直就是一颗沙子的逆袭人生

MathWorks 宣布 MATLAB 与 NV...

MathWorks 今日宣布 ,MATLAB 现在可通过 GPU Coder 实现与 NVIDIA ...

发表于 2018-04-11 16:26 1480次阅读
MathWorks 宣布 MATLAB 与 NV...

AI芯片国内外的发展现状

如果说2016年3月份AlphaGo与李世石的那场人机大战只在科技界和围棋界产生较大影响的话,那么2...

发表于 2018-04-11 16:25 386次阅读
AI芯片国内外的发展现状

区块链能作为人工智能的一种基础设施正在进入AI生...

区块链作为人工智能数据湖:许多人工智能专家都把区块链看作是未来数据湖的超分类存储基础,尽管在这方面我...

发表于 2018-04-11 16:17 396次阅读
区块链能作为人工智能的一种基础设施正在进入AI生...

京东“快闪”店打响线下无人零售布局第一枪

在日益丰富的消费诉求和不断更迭的技术手段的影响下,线上与线下消费场景的融合已成趋势,各大电商平台在发...

发表于 2018-04-11 16:12 522次阅读
京东“快闪”店打响线下无人零售布局第一枪

基于云计算的人工智能即服务产品

认知计算API:应用程序编程接口(API)使开发人员可以轻松地将技术或服务集成到正在构建的应用程序或...

发表于 2018-04-11 15:34 186次阅读
基于云计算的人工智能即服务产品

“工业4.0”平台人工智能平台,“工业4.0”战...

2013年德国政府提出的“工业4.0”战略就涵盖了人工智能。“工业4.0”战略着重在制造业等领域利用...

发表于 2018-04-11 15:04 163次阅读
“工业4.0”平台人工智能平台,“工业4.0”战...

2018年前沿技术预测:AR/VR/MR等沉浸式...

人工智能助手将越来越多地被作为会话平台与决策过程支持助手的关键点。AI功能将在两个方面支持虚拟助理:...

发表于 2018-04-11 14:38 353次阅读
2018年前沿技术预测:AR/VR/MR等沉浸式...

挑战与机遇并存人工智能的健康发展很重要

过去一年,我们和其他20多位人工智能领域专家,通过思考当前的人工智能技术以及其可能如何被坏人利用,写...

发表于 2018-04-11 11:19 408次阅读
挑战与机遇并存人工智能的健康发展很重要

如何制作一个CPU呢?

在测试这个环节很重要,比如你的处理器是6300还是6400就会在这个环节被划分,而6300天生并不是...

发表于 2018-04-11 10:49 195次阅读
如何制作一个CPU呢?

计算机视觉领域发展趋势和行业现状如何?具体的场景...

图像的形态蕴含很大的信息量,这以后会成为一个较大的信息入口,目前文字仍然是最大的信息入口,但在可视化...

发表于 2018-04-11 10:39 420次阅读
计算机视觉领域发展趋势和行业现状如何?具体的场景...

云计算、大数据和人工智能三者之间的关系

空间灵活性:想要多少就有多少。需要一个空间很小的电脑,可以满足;需要一个特别大的空间例如云盘,云盘给...

发表于 2018-04-11 10:33 212次阅读
云计算、大数据和人工智能三者之间的关系

英特尔与UCloud联手,让AI部署更灵活高效

UCloud实验室研发总监叶理灯谈人工智能的三要素以及云计算如何推动人工智能落地。英特尔至强可扩展处...

发表于 2018-04-11 10:24 440次阅读
英特尔与UCloud联手,让AI部署更灵活高效

盘点一些最近动作频繁的AR Cloud公司

随着ARKit和ARCore的普及,全球支持AR框架的手机也数以亿计。就像智能手机时代,移动化的AP...

发表于 2018-04-11 10:22 156次阅读
盘点一些最近动作频繁的AR Cloud公司

世界首例机器辅助肿瘤切除手术出血不到10ml

近日,华西医院泌尿外科在手术机器人的辅助下,为一名45岁罕见的多发性内分泌腺瘤综合征患者进行了肿瘤切...

发表于 2018-04-11 10:14 71次阅读
世界首例机器辅助肿瘤切除手术出血不到10ml

如何集成人工智能到企业业务数据中?

为了成功地将人工智能(AI)集成到企业现有的业务数据中,企业需要考虑基础设施、环境、员工培训等因素。...

发表于 2018-04-11 10:08 43次阅读
如何集成人工智能到企业业务数据中?

深圳云栖大会人工智能专场:探索视频+AI,玩转智能视频应用

发表于 2018-03-30 15:15 116次阅读
深圳云栖大会人工智能专场:探索视频+AI,玩转智能视频应用

人工智能就业前景

发表于 2018-03-29 15:46 310次阅读
人工智能就业前景

全新一代人工智能计算引擎MaxCompute杭州开服,强化阿里云大数据能力,比肩谷歌微软

发表于 2018-03-28 14:33 111次阅读
全新一代人工智能计算引擎MaxCompute杭州开服,强化阿里云大数据能力,比肩谷歌微软

人工智能与智能家居联手为你打造舒适生活

发表于 2018-03-23 11:56 155次阅读
人工智能与智能家居联手为你打造舒适生活

选择人工智能才是企业持续发展的坚实基础

发表于 2018-03-13 16:31 291次阅读
选择人工智能才是企业持续发展的坚实基础

人工智能的崛起可能导致7种职业需求的上升

发表于 2018-03-12 15:38 475次阅读
人工智能的崛起可能导致7种职业需求的上升

从滤波与控制,看人工智能

发表于 2018-03-02 14:41 506次阅读
从滤波与控制,看人工智能