Lorsque des appareils électroniques comme les téléphones portables, les montres intelligentes et d'autres technologies portables sont mis à niveau avec des modèles plus récents, une quantité importante de déchets est produite chaque année.
Si les anciennes versions avaient pu être mises à jour avec de nouveaux capteurs et processeurs qui s'enclenchent dans la puce interne de l'appareil, réduisant le gaspillage en termes d'argent et de matériaux, cela aurait été révolutionnaire. Envisagez un avenir plus durable où les smartphones, les montres connectées et les autres technologies portables ne sont pas constamment remplacés par des modèles plus récents ou mis en rayon.
Au lieu de cela, ils peuvent être mis à jour avec les derniers capteurs et processeurs qui s'enclenchent simplement dans la puce interne d'un appareil, comme des briques LEGO ajoutées à une structure existante. Ces puces reprogrammables sont susceptibles de maintenir les appareils à jour tout en réduisant nos déchets numériques.
Avec leur design de type LEGO pour un empilable, personnalisable intelligence artificielle puce, les ingénieurs du MIT ont maintenant fait un pas vers cette vision modulaire.
Cet article examinera en détail cette puce, ses configurations et ses implications futures.
Alors, qu'est-ce qu'une puce d'intelligence artificielle de type LEGO ?
Le prochain développement majeur qui transformera la planète est l'intelligence artificielle. Afin de produire de l'électronique modulaire et durable, les ingénieurs du MIT ont maintenant créé une puce IA qui ressemble à LEGO.
Pour simplifier le processus d'ajout de capteurs supplémentaires ou de mise à niveau d'anciens processeurs, il s'agit d'une puce reconfigurable avec de nombreuses couches qui peuvent être superposées ou commutées.
Sur la base de la combinaison des couches, les puces AI "reconfigurables" peuvent être étendues indéfiniment. Par conséquent, ces puces peuvent réduire les déchets électroniques tout en maintenant nos appareils à jour.
Explorons maintenant la conception de cette puce.
Conception de puce
L'architecture de la puce AI est vraiment exceptionnelle car elle combine des couches alternées de composants de traitement et de capteur avec des LED (diodes électroluminescentes), qui permettent aux couches de la puce d'interagir visuellement.
L'architecture comprend des diodes électroluminescentes (DEL) qui permettent une communication optique entre les couches de la puce ainsi que des couches alternées de capteurs et de composants de traitement. Les signaux sont relayés à travers les niveaux à l'aide d'un fil normal dans d'autres architectures de puces modulaires.
Des connexions aussi étendues rendent de tels systèmes d'empilage non configurables car ils sont difficiles, voire impossibles, à couper et recâbler. Au lieu de fils réels, le concept MIT transmet des données à travers la puce en utilisant la lumière.
En conséquence, la puce peut être réorganisée, avec des couches qui peuvent être ajoutées ou soustraites, par exemple, pour inclure de nouveaux capteurs ou des processeurs modernes. Le nouveau concept des ingénieurs associe des capteurs d'image à des réseaux de synapses artificielles, et chacun d'eux apprend à reconnaître une certaine lettre, dans ce cas, M, I et T.
L'équipe construit un système optique plutôt que d'utiliser la méthode traditionnelle de transmission des données des capteurs au processus via des câbles physiques. Dans cette approche, chaque capteur et synapses artificielles se combinent pour former un réseau qui permet la communication entre les lettres sans avoir besoin de connexions physiques.
Les signaux entre les couches sont envoyés via un fil standard dans l'agencement de puce modulaire habituel. Ces puces conventionnelles ne sont pas reconfigurables car de tels agencements de câblage complexes sont impossibles à détacher et recâbler.
Les chercheurs attendent avec impatience la mise en œuvre de sa conception révolutionnaire pour faire progresser les dispositifs informatiques, tels que les capteurs autonomes et divers autres appareils électroniques, qui ne fonctionnent pas avec une ressource centrale ou distribuée comme l'informatique en nuage ou les superordinateurs.
Configurations de puce
Une puce unique a été créée par les chercheurs, et son noyau de calcul avait à peu près la taille d'un morceau de confetti à 4 millimètres carrés.
La puce comporte trois « blocs » de reconnaissance d'images superposés, chacun d'entre eux comportant un capteur d'image, une couche de communication optique et un réseau de synapses artificielles pour identifier l'une des trois lettres M, I ou T. Ils a projeté une image de pixels générée aléatoirement sur l'appareil et a mesuré le courant électrique que chacun Réseau neuronal tableau généré en réponse.
À mesure que le courant augmente, la probabilité que l'image soit la lettre que le tableau spécifique a été entraîné à détecter augmente
Les chercheurs ont découvert que si la puce pouvait discerner des images floues distinctes, comme entre les lettres I et T, elle avait moins de succès pour classer des images claires de chaque lettre. Lorsque la couche de traitement de la puce a été rapidement remplacée par un processeur de « débruitage » supérieur, les chercheurs ont découvert que l'appareil reconnaissait correctement les images.
Cependant, ils ont rapidement remplacé la couche de traitement de la puce par un processeur de débruitage qualifié, puis ils ont produit le clip qui a correctement détecté les images.
Considérant qu'il existe d'innombrables applications pour ces appareils, les chercheurs prévoient également d'augmenter la puissance de traitement et la capacité des capteurs des puces.
Les applications sont illimitées, pensent les chercheurs, et ils ont l'intention d'étendre les capacités de détection et de traitement de la puce.
L'avenir de celui-ci
En termes de travaux futurs, les chercheurs sont particulièrement enthousiasmés par l'adoption potentielle de cette architecture pour informatique de pointe des appareils comme les superordinateurs ou l'informatique en nuage, qui ouvriraient un tout nouveau monde de possibilités.
À mesure que l'Internet des objets se développe, la demande d'appareils informatiques de pointe multifonctionnels va monter en flèche. L'équipe croit que parce qu'elle donne beaucoup de informatique de pointe flexibilité, sa conception suggérée peut y contribuer.
IAfin de détecter des images plus complexes ou de les utiliser dans la surveillance électronique portable de la peau et des soins de santé, les chercheurs prévoient également d'améliorer les capacités de détection et de traitement de la puce.
Les chercheurs trouvent fascinant que les utilisateurs puissent assembler eux-mêmes la puce en utilisant différents capteurs et couches de traitement qui peuvent être vendus séparément.
En fonction de ses besoins d'identification par image ou vidéo, l'utilisateur peut choisir parmi une variété de les réseaux de neurones.
Conclusion
L'équipe désigne l'edge computing comme l'une des nombreuses utilisations possibles. Jeehwan Kim, professeur agrégé de génie mécanique au MIT, prédit que la demande de dispositifs informatiques de pointe multifonctionnels augmentera considérablement à mesure que nous entrons dans l'ère de l'Internet des objets basé sur des réseaux de capteurs.
À l'avenir, "notre conception matérielle suggérée permettra une formidable adaptabilité de l'informatique de pointe".
En conclusion, cette puce change l'avenir et accueille un plus large éventail d'applications d'IA.
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