Πίνακας περιεχομένων[Κρύβω][Προβολή]
Όταν οι ηλεκτρονικές συσκευές όπως τα κινητά τηλέφωνα, τα έξυπνα ρολόγια και άλλες φορητές τεχνολογίες αναβαθμίζονται με νεότερα μοντέλα, μια αρκετά μεγάλη ποσότητα σκουπιδιών παράγεται κάθε χρόνο.
Εάν οι παλαιότερες εκδόσεις μπορούσαν να είχαν ενημερωθεί με νέους αισθητήρες και επεξεργαστές που κουμπώνουν στο εσωτερικό τσιπ της συσκευής, μειώνοντας τη σπατάλη τόσο σε χρήματα όσο και σε υλικά, αυτό θα ήταν επαναστατικό. Σκεφτείτε ένα πιο βιώσιμο μέλλον όπου τα smartphone, τα έξυπνα ρολόγια και άλλες φορητές τεχνολογίες δεν αντικαθίστανται συνεχώς με νεότερα μοντέλα ή δεν τοποθετούνται στο ράφι.
Αντίθετα, μπορούν να ενημερωθούν με τους νεότερους αισθητήρες και επεξεργαστές που απλώς κουμπώνουν στο εσωτερικό τσιπ μιας συσκευής, όπως τα τουβλάκια LEGO που προστέθηκαν σε μια υπάρχουσα δομή. Τέτοια επαναπρογραμματιζόμενα τσιπ μπορεί να διατηρούν τις συσκευές ενημερωμένες ενώ παράλληλα μειώνουν τα ψηφιακά μας απόβλητα.
Με το σχεδιασμό τους που μοιάζει με LEGO για στοίβαγμα, προσαρμόσιμο τεχνητή νοημοσύνη τσιπ, οι μηχανικοί του MIT έχουν κάνει τώρα ένα βήμα προς αυτό το αρθρωτό όραμα.
Αυτή η ανάρτηση θα ρίξει μια διεξοδική ματιά σε αυτό το τσιπ, τις διαμορφώσεις του και τις μελλοντικές του επιπτώσεις.
Λοιπόν, τι είναι ένα τσιπ τεχνητής νοημοσύνης που μοιάζει με LEGO;
Η επόμενη σημαντική εξέλιξη που θα μεταμορφώσει τον πλανήτη είναι η τεχνητή νοημοσύνη. Προκειμένου να παράγουν αρθρωτά και βιώσιμα ηλεκτρονικά, οι μηχανικοί του MIT δημιούργησαν τώρα ένα τσιπ AI που μοιάζει με LEGO.
Για να απλοποιήσετε τη διαδικασία προσθήκης πρόσθετων αισθητήρων ή αναβάθμισης παλιών επεξεργαστών, είναι ένα τσιπ με δυνατότητα αναδιαμόρφωσης με πολλά στρώματα που μπορούν να τοποθετηθούν το ένα πάνω στο άλλο ή να αλλάξουν.
Με βάση τον συνδυασμό των επιπέδων, τα "επαναδιαμορφώσιμα" τσιπ AI μπορούν να επεκταθούν επ 'αόριστον. Επομένως, αυτά τα τσιπ μπορούν να μειώσουν τα ηλεκτρονικά απόβλητα διατηρώντας παράλληλα τις συσκευές μας ενημερωμένες.
Τώρα, ας εξερευνήσουμε τη σχεδίαση αυτού του τσιπ.
Σχεδιασμός τσιπ
Η αρχιτεκτονική του τσιπ AI είναι πραγματικά εξαιρετική επειδή συνδυάζει εναλλασσόμενα στρώματα στοιχείων επεξεργασίας και αισθητήρων με LED (δίοδοι εκπομπής φωτός), που επιτρέπουν στα στρώματα του τσιπ να αλληλεπιδρούν οπτικά.
Η αρχιτεκτονική περιλαμβάνει διόδους εκπομπής φωτός (LED) που επιτρέπουν την οπτική επικοινωνία μεταξύ των στρωμάτων του τσιπ, καθώς και εναλλασσόμενα στρώματα αισθητήρων και στοιχείων επεξεργασίας. Τα σήματα αναμεταδίδονται σε επίπεδα χρησιμοποιώντας κανονικό καλώδιο σε άλλες αρθρωτές αρχιτεκτονικές τσιπ.
Τέτοιες εκτεταμένες συνδέσεις καθιστούν τέτοια συστήματα στοίβαξης μη διαμορφώσιμα καθώς είναι δύσκολο, αν όχι αδύνατο, να κοπούν και να ξανακαλωδιωθούν. Αντί για πραγματικά καλώδια, η ιδέα του MIT μεταδίδει δεδομένα μέσω του τσιπ χρησιμοποιώντας φως.
Ως αποτέλεσμα, το τσιπ μπορεί να αναδιαταχθεί, με επίπεδα που μπορούν να προστεθούν ή να αφαιρεθούν από, για παράδειγμα, για να συμπεριλάβουν νέους αισθητήρες ή σύγχρονες CPU. Η νέα ιδέα των μηχανικών συνδυάζει αισθητήρες εικόνας με τεχνητές συστοιχίες συνάψεων και καθένας από αυτούς διδάσκεται να αναγνωρίζει ένα συγκεκριμένο γράμμα, σε αυτήν την περίπτωση, τα M, I και T.
Η ομάδα κατασκευάζει ένα οπτικό σύστημα αντί να χρησιμοποιεί την παραδοσιακή μέθοδο μετάδοσης δεδομένων αισθητήρα στη διαδικασία μέσω φυσικών καλωδίων. Σε αυτή την προσέγγιση, κάθε αισθητήρας και τεχνητές συνάψεις συνδυάζονται για να σχηματίσουν μια συστοιχία που επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ των γραμμάτων χωρίς την ανάγκη για φυσικές συνδέσεις.
Τα σήματα μεταξύ των στρωμάτων αποστέλλονται μέσω τυπικού καλωδίου στη συνήθη διάταξη αρθρωτών τσιπ. Αυτά τα συμβατικά τσιπ δεν μπορούν να διαμορφωθούν εκ νέου επειδή τέτοιες περίπλοκες διατάξεις καλωδίωσης είναι αδύνατο να αποσπαστούν και να καλωδιωθούν εκ νέου.
Οι ερευνητές περιμένουν με αγωνία την εφαρμογή του πρωτοποριακού σχεδιασμού του για να προωθήσουν υπολογιστικές συσκευές, όπως αυτάρκεις αισθητήρες και διάφορα άλλα ηλεκτρονικά, που δεν λειτουργούν με κεντρικό ή κατανεμημένο πόρο, όπως υπολογιστές που βασίζονται σε σύννεφο ή υπερυπολογιστές.
Διαμορφώσεις τσιπ
Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα ενιαίο τσιπ και ο υπολογιστικός του πυρήνας είχε περίπου το μέγεθος ενός κομματιού κομφετί στα 4 τετραγωνικά χιλιοστά.
Το τσιπ έχει τρία "μπλοκ" αναγνώρισης εικόνας τοποθετημένα το ένα πάνω στο άλλο, καθένα από τα οποία έχει έναν αισθητήρα εικόνας, ένα οπτικό στρώμα επικοινωνίας και μια συστοιχία τεχνητών συνάψεων για την αναγνώριση ενός από τα τρία γράμματα M, I ή T. Στη συνέχεια πρόβαλαν μια τυχαία παραγόμενη εικόνα pixel στη συσκευή και μέτρησαν το ηλεκτρικό ρεύμα που το καθένα νευρικό σύστημα πίνακας που δημιουργείται σε απόκριση.
Καθώς αυξάνεται το ρεύμα, αυξάνεται η πιθανότητα η εικόνα να είναι το γράμμα που έχει εκπαιδευτεί να ανιχνεύει ο συγκεκριμένος πίνακας
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ενώ το τσιπ μπορούσε να διακρίνει μεταξύ ευδιάκριτων θολών εικόνων, όπως μεταξύ των γραμμάτων I και T, είχε μικρότερη επιτυχία στην ταξινόμηση των καθαρών εικόνων κάθε γράμματος. Όταν το στρώμα επεξεργασίας του τσιπ αντικαταστάθηκε αμέσως με έναν ανώτερο επεξεργαστή «αποθορύφωσης», οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η συσκευή αναγνώριζε σωστά τις εικόνες.
Ωστόσο, γρήγορα αντικατέστησαν το στρώμα επεξεργασίας του τσιπ με έναν έμπειρο επεξεργαστή αφαίρεσης θορύβων και στη συνέχεια δημιούργησαν το κλιπ που εντόπισε σωστά τις εικόνες.
Καθώς πιστεύουν ότι υπάρχουν αμέτρητες εφαρμογές για αυτές τις συσκευές, οι ερευνητές σχεδιάζουν επίσης να αυξήσουν την επεξεργαστική ισχύ και την ικανότητα του αισθητήρα των τσιπ.
Οι εφαρμογές είναι απεριόριστες, πιστεύουν οι ερευνητές, και σκοπεύουν να επεκτείνουν τις δυνατότητες αίσθησης και επεξεργασίας του τσιπ.
Το μέλλον του
Όσον αφορά τη μελλοντική εργασία, οι ερευνητές είναι ιδιαίτερα ενθουσιασμένοι με την πιθανή υιοθέτηση αυτής της αρχιτεκτονικής άκρη υπολογιστών συσκευές όπως οι υπερυπολογιστές ή οι υπολογιστές που βασίζονται σε σύννεφο, που θα άνοιγαν έναν εντελώς νέο κόσμο δυνατοτήτων.
Καθώς το διαδίκτυο των πραγμάτων μεγαλώνει, η ζήτηση για πολυλειτουργικές υπολογιστικές συσκευές αιχμής θα εκτιναχθεί στα ύψη. Η ομάδα πιστεύει ότι επειδή δίνει πολλά άκρη υπολογιστών ευελιξία, ο προτεινόμενος σχεδιασμός του μπορεί να βοηθήσει σε αυτό.
IΓια να ανιχνεύσουν πιο σύνθετες εικόνες ή να χρησιμοποιηθούν σε φορετό ηλεκτρονικό δέρμα και παρακολούθηση της υγειονομικής περίθαλψης, οι ερευνητές σχεδιάζουν επίσης να ενισχύσουν τις ικανότητες αίσθησης και επεξεργασίας του τσιπ.
Οι ερευνητές βρίσκουν ενδιαφέρον εάν οι χρήστες μπορούσαν να συνδυάσουν μόνοι τους το τσιπ χρησιμοποιώντας διαφορετικούς αισθητήρες και στρώματα επεξεργασίας που μπορεί να πωλούνται χωριστά.
Ανάλογα με τις ανάγκες του για αναγνώριση εικόνας ή βίντεο, ο χρήστης μπορεί να επιλέξει από μια ποικιλία νευρωνικά δίκτυα.
Συμπέρασμα
Η ομάδα ξεχωρίζει τον υπολογισμό ακμών ως μία από τις πολλές πιθανές χρήσεις. Ο Jeehwan Kim, αναπληρωτής καθηγητής μηχανολογίας στο MIT, προβλέπει ότι η ζήτηση για πολυλειτουργικές υπολογιστικές συσκευές αιχμής θα αυξηθεί σημαντικά καθώς περνάμε στην εποχή του Διαδικτύου των πραγμάτων που βασίζεται σε δίκτυα αισθητήρων.
Στο μέλλον, «η προτεινόμενη σχεδίαση υλικού θα επιτρέψει τεράστια προσαρμοστικότητα του υπολογιστικού άκρου».
Συμπερασματικά, αυτό το τσιπ αλλάζει το μέλλον και καλωσορίζει ένα ευρύτερο φάσμα εφαρμογών AI.
Αφήστε μια απάντηση