IBM vyvíjí revoluční procesor podobný mozku. Dosáhlo přitom dalšího milníku

1
Ilustrační foto (zdroj: ColiN00B / Pixabay)

Většina dnešních počítačů stojí na 70 let staré von Neumannově architektuře, u níž procesor komunikuje s paměti pomocí pomalé sběrnice. Tento model byl v počítačovém pravěku levný a dostačující, protože CPU jen sekvenčně počítalo různé matematické úlohy.

Přestože byla tato architektura postupně vylepšována, nehodí se pro moderní typy úloh závislých na paralelním zpracování velkého množství dat, například rozpoznávání obrazu, zvuků, porozumění textu, zkrátka chápání různých vzorů. Tyto programy využívají umělé neuronové sítě simulující biologické neurony i jejich vzájemné propojení (synapse). Stále se ale počítají na neefektivní procesorové architektuře, která na podobné úlohy nebyla stvořená.

IBM už šest let vyvíjí neuronový procesor, který se bude chovat jako lidský mozek. Jeho první verze z roku 2011 obsahovalo jedno neurosynaptické jádro s 256 neurony a 262 144 synapsemi. Verze z roku 2014 již má 4096 jader sestávající z jednoho milionu neuronů a 256 milionů synapsí. Ty uchovávají data i nad nimi provádějí výpočty, což je hlavní rozdíl oproti „von Neumannovi“. Čip je mimochodem velký asi jako poštovní známka a obsahuje 5,4 miliardy tranzistorů.

Lidský mozek je stále o mnoho řádů daleko, ale cílem IBM je se mu vyrovnat. V budoucnu chce vytvořit systém s 10 miliardami neuronů a 100 biliony synapsí, který bude mít objem jen dva litry a spotřebuje kilowatt energie (mozku stačí asi 20 wattů).

IBM teď spolu s U.S. Air Force Research Laboratory vyvíjí TrueNorth Neurosynaptic System. Tento digitální mozek má tvar serverové skříně (4U) s osmi jednotkami, z nichž každá obsahuje 64 procesorů. Každá jednotka nabídne 64 milionů neuronů a 16 miliard synapsí, přičemž příkon samotných procesorů je jen 10 wattů. Jedna skříň tak nabídne výkon 512 milionů neuronů a 128 miliard synapsí.

Americké letectvo neříká, k čemu přesně TrueNorth využije. Logicky se ale nabízí autonomní pilotování. USA tím prý získají velkou technologickou výhodu. IBM ale vidí potenciál i mimo armádu. TrueNorth by mohl pomoci vědcům při výzkumu nebo tvorbě nových materiálů či léků, dokáže efektivně řídit městskou dopravu a zastoupit i jiné rozhodovací úlohy, o které se dnes stará člověk.

1 komentář

  1. Když už chcete srovnávat počet neuronů a synapsí, případně příkon „umělého mozku“, musíte také začít srovnávat frekvenci. Lidský mozek pracuje na jednotkách, možná desítkách Hz, zatímco jeho hw obdoba pracuje na frekvencích o nějakých 8 řádů vyšší.