Αναρωτηθήκατε ποτέ πώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος επικοινωνεί και επεξεργάζεται τις πληροφορίες τόσο αποτελεσματικά;
Ο Νευρομορφικός Υπολογισμός είναι ένας κλάδος της πληροφορικής που εμπνέεται από τον ανθρώπινο εγκέφαλο.
Αυτό το άρθρο θα μπει στον τομέα του νευρομορφικού υπολογισμού.
Και, θα σας δώσει μια ιδέα για το πώς λειτουργεί. Θα ανακαλύψετε πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί, καθώς και τα οφέλη και τα μειονεκτήματά του.
Συγκεντρώσαμε όλα όσα πρέπει να ξέρετε.
Λαμβάνοντας έμπνευση από τον ανθρώπινο εγκέφαλο
Η ανθρώπινος εγκέφαλος είναι ένα εξαιρετικά εξελιγμένο σύστημα επεξεργασίας πληροφοριών. Αποτελείται από δισεκατομμύρια νευρώνες που συνδέονται με συνάψεις. Οι νευρώνες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Ένα δίκτυο νευρώνων και συνάψεων αναγνωρίζει μοτίβα.
Χάρη σε αυτό το σύστημα, μπορούμε να επεξεργαστούμε τη γλώσσα και να λάβουμε αποφάσεις.
Ο νευρομορφικός υπολογισμός μιμείται τη δομή και τη λειτουργία του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Αντί για τυπικά υπολογιστικά συστήματα που βασίζονται σε ψηφιακή λογική και δυαδικό κώδικα, ο νευρομορφικός υπολογισμός εκτελεί υπολογισμούς χρησιμοποιώντας δίκτυα τεχνητών νευρώνων και συνάψεων. Και, αυτοί οι τεχνητοί νευρώνες και οι συνάψεις λειτουργούν παρόμοια με τους βιολογικούς τους ομολόγους.
Ο στόχος εδώ είναι να δημιουργηθούν συστήματα υπολογιστών που είναι πιο αποτελεσματικά και επεκτάσιμα από τα τυπικά υπολογιστικά συστήματα. Οι επιστήμονες και οι μηχανικοί προσπαθούν να ξεπεράσουν τους περιορισμούς των υπαρχόντων υπολογιστικών συστημάτων.
Πώς λειτουργεί;
Τεχνητός νευρωνικά δίκτυα βασίζονται στα δίκτυα των νευρώνων στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Η διαχείριση των πληροφοριών γίνεται με κατανεμημένο τρόπο.
Αυτό καθιστά δυνατή τη γρήγορη και αποτελεσματική επεξεργασία. Σε αντίθεση με τον κλασικό υπολογισμό, ο οποίος χρησιμοποιεί μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας για τη διεξαγωγή υπολογισμών, ο νευρομορφικός υπολογισμός χρησιμοποιεί μεγάλο αριθμό μικροσκοπικών, εξειδικευμένων επεξεργαστών. Και, αυτοί οι επεξεργαστές συνεργάζονται για την επίλυση περίπλοκων προβλημάτων.
Εφαρμογές Νευρομορφικού Υπολογισμού
Αναγνώριση εικόνας και ομιλίας
Ο νευρομορφικός υπολογισμός έχει τη δυνατότητα να μεταμορφώσει την αναγνώριση εικόνας και ομιλίας. Έτσι, οι επιστήμονες προσπαθούν να εισαγάγουν μια νέα μέθοδο για την επεξεργασία και την αναγνώριση προτύπων. Τα νευρομορφικά συστήματα, για παράδειγμα, μπορούν να εκπαιδευτούν εντοπισμός αντικειμένων σε φωτογραφίες.
Ή, μπορούμε να το βάλουμε να μεταγράψει τη φωνή σε κείμενο με μεγαλύτερη ακρίβεια.
Επεξεργασία φυσικής γλώσσας (NLP)
Ο νευρομορφικός υπολογισμός προσπαθεί να κατασκευάσει νέες και πιο ισχυρές μεθόδους NLP. Για την κατανόηση του νοήματος και του πλαισίου των πληροφοριών που κοινοποιούνται, αυτοί οι αλγόριθμοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση κειμένου, φωνής και άλλων μορφών επικοινωνίας.
Αυτόνομα οχήματα
Η νευρομορφική πληροφορική γίνεται ολοένα και πιο σημαντική για την ανάπτυξη αυτοοδηγούμενων αυτοκινήτων. Τα νευρομορφικά συστήματα μπορούν να συλλέγουν και να ερμηνεύουν δεδομένα αισθητήρων σε πραγματικό χρόνο. Έτσι, τα αυτόνομα αυτοκίνητα μπορούν να κάνουν κρίσεις. Και, μπορούν να διεξάγουν ενέργειες ως απάντηση στο περιβάλλον τους.
Τα οφέλη του νευρομορφικού υπολογισμού
Δυνατότητα εργασίας με μη δομημένα και θορυβώδη δεδομένα
Μπορεί να διαχειριστεί μη δομημένα δεδομένα. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά συστήματα υπολογιστών, που χρειάζονται δομημένα και καθαρά δεδομένα, τα νευρομορφικά συστήματα είναι κατασκευασμένα για να αντιμετωπίζουν βρώμικα και αδόμητα δεδομένα. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για επεξεργασία και ερμηνεία δεδομένων πραγματικού κόσμου.
Ακραίος Παραλληλισμός
Τα νευρομορφικά υπολογιστικά συστήματα μπορούν να εκτελέσουν πολλούς υπολογισμούς ταυτόχρονα. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για εφαρμογές που απαιτούν επεξεργασία δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Ως εκ τούτου, είναι ιδανικό για εφαρμογές όπως η αναγνώριση εικόνας και ομιλίας και επιστημονικές προσομοιώσεις.
Χαμηλής Ενεργειακής Κατανάλωσης
Ένα από τα κύρια οφέλη του νευρομορφικού υπολογισμού είναι ότι καταναλώνει πολύ λίγη ηλεκτρική ενέργεια. Τα νευρομορφικά υπολογιστικά συστήματα προορίζονται να λειτουργούν χρησιμοποιώντας πολύ λιγότερη ισχύ. Είναι πολύ καλύτερο από τους συμβατικούς υπολογιστές, οι οποίοι χρησιμοποιούν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Επομένως, είναι ιδανικά για ενσωματωμένα συστήματα όπως αισθητήρες και drones.
Τα μειονεκτήματα του Νευρομορφικού Υπολογισμού
Παρά τα πολυάριθμα πλεονεκτήματά του, ο νευρομορφικός υπολογισμός βρίσκεται ακόμα στα πρώτα του στάδια. Και, αντιμετωπίζει πολλά εμπόδια που επιβραδύνουν την κύρια χρήση του. Για παράδειγμα, υπάρχει σήμερα έλλειψη τυποποιημένων αλγορίθμων και εργαλείων. Αυτό καθιστά την εργασία με νευρομορφικά συστήματα προβληματική για ακαδημαϊκούς και προγραμματιστές.
Επιπλέον, το υλικό που απαιτείται για τον νευρομορφικό υπολογισμό εξακολουθεί να είναι αρκετά ακριβό. Μπορεί να είναι απρόσιτο για πολλά άτομα. Επιπλέον, τα νευρομορφικά συστήματα είναι ασύμβατα με τις τρέχουσες πλατφόρμες υπολογιστών.
Αυτό περιορίζει τις δυνατότητές τους να διασυνδέονται με την υπάρχουσα υποδομή.
Εξαιτίας αυτών των περιορισμών, η κοινότητα των νευρομορφικών υπολογιστών πρέπει να δημιουργήσει τυποποιημένους αλγόριθμους. Αυτό θα κάνει τον νευρομορφικό υπολογισμό πιο προσιτό και πρακτικό για όλους.
Πραγματικές εξελίξεις στη Νευρομορφική Υπολογιστική
Λοιπόν, πού βρισκόμαστε αυτή τη στιγμή με τις εξελίξεις;
Λοιπόν, έχουμε το TrueNorth. Είναι ένα είδος νευρομορφικού επεξεργαστή που κατασκευάστηκε από την IBM για να εκτελεί δύσκολους υπολογισμούς σε πραγματικό χρόνο. Χρησιμοποιεί έναν μοναδικό σχεδιασμό που έχει σχεδιαστεί για χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Επίσης, αντιγράφει τη δομή του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Η πλατφόρμα Zeroth της Qualcomm είναι ένα άλλο παράδειγμα σε αυτή την περίπτωση.
Είναι μια πλατφόρμα τεχνητής νοημοσύνης που χρησιμοποιεί προσεγγίσεις νευρομορφικών υπολογιστών για τη δημιουργία τεχνητής νοημοσύνης χαμηλής ισχύος και υψηλής απόδοσης. Αυτή η πλατφόρμα συνδυάζει υλικό και λογισμικό για να προσφέρει επεκτάσιμες λύσεις για εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης. Προορίζεται να κάνει τεχνητή νοημοσύνη πιο προσιτό.
Τι κρατά το μέλλον;
Το μέλλον του Neuromorphic Computing φαίνεται λαμπρό. Είναι μια καινοτόμος προσέγγιση στη χρήση υπολογιστή. Αναμένουμε ότι θα φέρει επανάσταση στην τεχνητή νοημοσύνη. Επίσης, μπορεί να επεξεργαστεί πληροφορίες πιο γρήγορα και αποτελεσματικά.
Οι επιστήμονες μπορούν να ενσωματώσουν αυτή την τεχνολογία με άκρη υπολογιστών. Αυτό σημαίνει ότι ενδέχεται να επεξεργαζόμαστε τοπικά αντί να δρομολογούμαστε σε μια κεντρική τοποθεσία.
Αυτή η συγχώνευση του Neuromorphic Computing με το Edge Computing θα οδηγήσει σε συναρπαστικές προόδους στην τεχνητή νοημοσύνη και τη ρομποτική. Τα ρομπότ, για παράδειγμα, θα μπορούν να κάνουν κρίσεις και να ανταποκρίνονται στο περιβάλλον τους σε πραγματικό χρόνο.
Αυτή η τεχνολογία θα είναι επίσης πολύτιμη σε βιομηχανίες όπως η τραπεζική, η έρευνα και η υγεία, όπου η επεξεργασία και η λήψη αποφάσεων σε πραγματικό χρόνο είναι κρίσιμες.
Τύλιξε
Συμπερασματικά, ο νευρομορφικός υπολογισμός είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος κλάδος. Μπορεί να αναπαράγει την αποτελεσματικότητα του ανθρώπινου εγκεφάλου στους υπολογιστές.
Αν και ο τομέας είναι ακόμα αναπτυσσόμενος, αντιμετωπίζει ήδη κάποιες δυσκολίες.
Προκειμένου οι νευρομορφικοί υπολογιστές να γίνουν πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι και προσβάσιμοι, είναι σημαντικό για την κοινότητα να συνεχίσει να πιέζει για τυποποιημένους αλγόριθμους και πιο φιλικό προς τον χρήστη υλικό.
Αφήστε μια απάντηση