Sisällysluettelo[Piilottaa][Näytä]
Kun elektroniset laitteet, kuten matkapuhelimet, älykellot ja muu puettava tekniikka päivitetään uudemmilla malleilla, syntyy vuosittain huomattava määrä roskaa.
Jos vanhemmat versiot olisi voitu päivittää uusilla antureilla ja prosessoreilla, jotka napsahtavat laitteen sisäiseen siruun, mikä vähentäisi hukkaa sekä rahan että materiaalien osalta, se olisi ollut vallankumouksellinen. Harkitse kestävämpää tulevaisuutta, jossa älypuhelimia, älykelloja ja muuta puettavaa tekniikkaa ei jatkuvasti korvata uusilla malleilla tai laita hyllylle.
Sen sijaan ne voidaan päivittää uusimmilla antureilla ja prosessoreilla, jotka yksinkertaisesti napsahtavat laitteen sisäiseen siruun, kuten olemassa olevaan rakenteeseen lisätyillä LEGO palikoilla. Tällaiset uudelleenohjelmoitavat sirut voivat pitää laitteet ajan tasalla ja samalla vähentää digitaalista jätettämme.
Niiden LEGO-tyyppinen muotoilu mahdollistaa pinottavan ja muokattavan tekoäly siru, MIT:n insinöörit ovat nyt ottaneet askeleen kohti tätä modulaarista visiota.
Tässä viestissä tarkastellaan perusteellisesti tätä sirua, sen kokoonpanoja ja sen tulevia vaikutuksia.
Joten mikä on LEGO-tyyppinen tekoälysiru?
Seuraava suuri kehitys, joka muuttaa planeetan, on tekoäly. Modulaarisen ja kestävän elektroniikan tuottamiseksi MIT:n insinöörit ovat nyt luoneet LEGOa muistuttavan tekoälysirun.
Jotta lisäantureiden lisääminen tai vanhojen prosessorien päivittäminen olisi yksinkertaisempaa, se on uudelleen konfiguroitava siru, jossa on useita kerroksia, jotka voidaan kerrostaa päällekkäin tai vaihtaa.
Kerrosten yhdistelmän perusteella "uudelleenkonfiguroitavia" AI-siruja voidaan laajentaa loputtomiin. Siksi nämä sirut voivat vähentää elektroniikkajätteen määrää pitäen samalla laitteemme ajan tasalla.
Tutkitaan nyt tämän sirun suunnittelua.
Sirun muotoilu
AI-siruarkkitehtuuri on aidosti poikkeuksellinen, koska siinä yhdistyvät vuorottelevat prosessointi- ja anturikomponenttien kerrokset LEDeillä (light-emitting diode), jotka mahdollistavat sirukerrosten visuaalisen vuorovaikutuksen.
Arkkitehtuuri sisältää valoa emittoivia diodeja (LED), jotka mahdollistavat optisen viestinnän sirun kerrosten välillä sekä anturi- ja käsittelykomponenttien vuorottelevia kerroksia. Signaalit välitetään tasojen yli normaalilla johdolla muissa modulaarisissa siruarkkitehtuureissa.
Tällaiset laajat liitännät tekevät tällaisista pinoamisjärjestelmistä konfiguroimattomia, koska niitä on vaikea, ellei mahdoton, leikata ja uudelleenjohdottaa. Varsinaisten johtojen sijaan MIT-konsepti välittää dataa sirun kautta valon avulla.
Tämän seurauksena siru voidaan järjestää uudelleen siten, että kerroksiin voidaan lisätä tai vähentää esimerkiksi uusia antureita tai nykyaikaisia prosessoreita. Insinöörien uusi uusi konsepti yhdistää kuva-anturit keinotekoisiin synapsiryhmiin, ja jokainen niistä opetetaan tunnistamaan tietty kirjain, tässä tapauksessa M, I ja T.
Tiimi rakentaa optisen järjestelmän sen sijaan, että käyttäisi perinteistä menetelmää lähettää anturidataa prosessiin fyysisten kaapeleiden kautta. Tässä lähestymistavassa jokainen anturi ja keinotekoiset synapsit muodostavat taulukon, joka mahdollistaa kirjainten välisen viestinnän ilman fyysisiä yhteyksiä.
Kerrosten väliset signaalit lähetetään vakiolangalla tavanomaisessa modulaarisessa sirujärjestelyssä. Näitä tavanomaisia siruja ei voi konfiguroida uudelleen, koska tällaisia monimutkaisia johdotusjärjestelyjä on mahdotonta irrottaa ja johdottaa uudelleen.
Tutkijat odottavat innolla sen uraauurtavan suunnittelun käyttöönottoa laskentalaitteiden, kuten omavaraisten anturien ja muun elektroniikan, kehittämiseksi, jotka eivät toimi keskitetyn tai hajautetun resurssin, kuten pilvipohjaisen laskennan tai supertietokoneiden, kanssa.
Sirukokoonpanot
Tutkijat loivat yhden sirun, ja sen laskennallinen ydin oli suunnilleen 4 neliömillimetrin konfettipalan kokoinen.
Sirussa on kolme päällekkäin asetettua kuvantunnistuksen "lohkoa", joista jokaisessa on kuvasensori, optinen viestintäkerros ja keinotekoinen synapsiryhmä, jolla voidaan tunnistaa yksi kolmesta kirjaimesta M, I tai T. projisoi satunnaisesti generoidun kuvan pikseleistä laitteeseen ja mittasi kunkin sähkövirran neuroverkkomallien vastauksena luotu joukko.
Virran kasvaessa todennäköisyys, että kuva on kirjain, jonka tietty ryhmä on koulutettu havaitsemaan, kasvaa
Tutkijat havaitsivat, että vaikka siru pystyi erottamaan erillisiä utuisia kuvia, kuten kirjainten I ja T välillä, se onnistui vähemmän luokittelemaan selkeitä kuvia jokaisesta kirjaimesta. Kun sirun prosessointikerros korvattiin nopeasti ylivoimaisella "melua poistavalla" prosessorilla, tutkijat havaitsivat, että laite tunnisti kuvat oikein.
He kuitenkin korvasivat nopeasti sirun prosessointikerroksen taitavalla kohinanvaimennusprosessorilla ja tuottivat sitten leikkeen, joka havaitsi kuvat oikein.
Koska he uskovat, että näille laitteille on lukemattomia sovelluksia, tutkijat aikovat myös lisätä sirujen prosessointitehoa ja anturikapasiteettia.
Sovellukset ovat rajattomat, tutkijat uskovat, ja he aikovat laajentaa sirun tunnistus- ja käsittelykykyä.
Sen tulevaisuus
Tulevan työn kannalta tutkijat ovat erityisen innoissaan tämän arkkitehtuurin mahdollisesta käyttöönotosta reunan tietojenkäsittely supertietokoneiden tai pilvipohjaisen tietojenkäsittelyn kaltaiset laitteet, jotka avaisivat täysin uuden mahdollisuuksien maailman.
Esineiden internetin kasvaessa monitoimisten reunalaskentalaitteiden kysyntä kasvaa. Joukkue uskoo siihen, koska se antaa paljon reunan tietojenkäsittely joustavuus, sen ehdotettu muotoilu voi auttaa tässä.
IMonimutkaisempien kuvien havaitsemiseksi tai käytettäväksi puettavan elektronisen ihon ja terveydenhuollon monitoroinnissa tutkijat aikovat myös parantaa sirun tunnistus- ja käsittelykykyä.
Tutkijoiden mielestä on kiehtovaa, jos käyttäjät voisivat koota sirun itse käyttämällä erilaisia antureita ja käsittelykerroksia, jotka voidaan myydä erikseen.
Käyttäjä voi valita useista kuva- tai videotunnistetarpeistaan riippuen hermoverkkoihin.
Yhteenveto
Tiimi mainitsee reunalaskentaa yhtenä useista mahdollisista käyttötavoista. MIT:n konetekniikan apulaisprofessori Jeehwan Kim ennustaa, että monitoimisten reunalaskentalaitteiden kysyntä kasvaa merkittävästi, kun siirrymme anturiverkkoihin perustuvan esineiden internetin aikakauteen.
Tulevaisuudessa "ehdottamamme laitteistosuunnittelumme mahdollistaa reunalaskennan valtavan mukautuvuuden."
Yhteenvetona voidaan todeta, että tämä siru muuttaa tulevaisuutta ja on tyytyväinen laajempaan tekoälysovellusten valikoimaan.
Jätä vastaus