З метою створення штучного інтелекту наступного покоління компанія samsung працює над розвитком нейроморфної інженерії, яка прагне скопіювати основні зв’язки нейронів мозку ссавців в систему запам’ятовуючих пристроїв. Samsung не є єдиним великим гравцем у цій галузі, оскільки такі компанії, як intel та ibm, також працюють над подібними проектами та навіть продемонстрували нейроморфні системи в минулому десятилітті. Основна ідея нейроморфної інженерії полягає в тому, щоб якимось чином імітувати діяльність нейронів-нервових клітин, які є структурними елементами людського мозку – і використовувати їх в обчислювальних чіпах, піднімаючи їх продуктивність і енергоефективність на новий рівень.
Одна з областей, в якій нейроморфна інженерія покликана зробити революцію, – це штучний інтелект. Від смартфонів до потужних обчислювальних машин, сучасні моделі штучного інтелекту доводиться навчати на колосальних масивах даних, щоб вони могли навчитися відповідати на певні запити і з часом адаптуватися до переваг користувача. Але нейронні системи відрізняються більшою гнучкістю, оскільки вони можуть генерувати відповіді навіть при наявності великої кількості обмежень. Однак існує і маса найскладніших завдань, таких як розробка абсолютно нового типу пам’яті, накопичувачів і датчиків. Крім цього, доведеться переробити традиційні концепції кодування і обробки даних, і необхідність написання нової мови програмування, ймовірно, також стане серйозним завданням.
Компанія samsung у співпраці з експертами автономії гарвардського університету детально описала новий підхід до створення нейроморфних чіпів в науковій роботі під назвою “нейроморфна електроніка, заснована на копіюванні і вбудовуванні мозку”, яка була опублікована в журналі nature. Як випливає з назви, samsung прагне скопіювати карту зв’язків нейронів мозку ссавця (або його ділянки) і нанести її на високощільну тривимірну мережу твердотільної пам’яті. Мета-скопіювати такі властивості мозку, як низька вимога до харчування, здатність до пізнання і автономності, адаптивність, і використовувати отримані знання для створення нейроморфного чіпа для передових обчислювальних сценаріїв.
Перший крок до досягнення вищезазначеної мети-копіювання природної нейронної мережі мозку (nnn) і імітація її вроджених можливостей обробки інформації. Samsung прагне досягти цього за допомогою кремнієвого нейро-електронного інтерфейсу під назвою cmos nanoelectrode array (cnea). Вважається, що cnea може копіювати функціональну карту синаптичних зв’язків nnn. Команда, що стоїть за проектом, прагне витягти карту зв’язності з даних внутрішньоклітинного запису всієї мережі, отриманих від живих і функціонуючих нейронів, вирощених в лабораторних умовах. Після того, як дані будуть скопійовані, наступним етапом стане їх перенесення на мережу провідникової пам’яті – систему, в якій кожна одиниця даних пам’яті відповідає рівню відповідної біологічної синаптичного зв’язку.
Що стосується вибору чіпів пам’яті, samsung вивчає всі варіанти, починаючи з dram і флеш-пам’яті і закінчуючи рішеннями нового покоління, такими як магнітна пам’ять зі спін-трансферним моментом (stt), магнітна пам’ять з довільним доступом (mram), магнітна пам’ять з фазовою зміною (pram) і резистивна магнітна пам’ять з довільним доступом (rram). Незважаючи на те, що багато з цих технологій ще далекі від промислового виробництва, кожна з них має свій набір переваг і відкриває двері для більш досконалої їх реалізації. Зрештою, щоб реалізувати близько 100 трильйонів нейронних зв’язків і вирішити проблему нестачі місця для систем пам’яті, samsung має намір використовувати 3d-стекінг для зменшення площі поверхні. Автори дослідження стверджують, що метод копіювання представляє деякі важливі аспекти обчислювальної системи мозку і може стати першим кроком до його реінжинірингу, незважаючи на існуючі проблеми.
Компанія пояснила, що дане дослідження значимо ще й тим, що в ньому представлено бачення майбутнього покоління напівпровідників для штучного інтелекту шляхом об’єднання нейронауки і технології пам’яті за участю технологічних лідерів з наукових і промислових організацій.
Донхі хам, співробітник інституту передових технологій samsung electronics, сказав:”сміливий підхід, запропонований в даній роботі, допоможе розширити межі технології пам’яті і системних напівпровідників і продовжити розвиток нейроморфної технології”.
Samsung electronics планує забезпечити технологічне лідерство в галузі напівпровідників для штучного інтелекту наступного покоління, постійно фокусуючись на нейроморфних дослідженнях на основі існуючих можливостей напівпровідникових технологій.
Тим часом промисловість очікує комерційну експлуатацію нейроморфних напівпровідників через три-чотири роки. Що стосується нейроморфних напівпровідників, то найбільш яскравими представниками truenos від ibm і loihi від intel. Ці чіпи відомі як великі, дорогі і поки не дуже універсальні. В основному вони використовуються в додатках high-end класу .
