Keď sa elektronické zariadenia, ako sú mobilné telefóny, inteligentné hodinky a iná nositeľná technológia inovujú o novšie modely, každý rok sa vyprodukuje značné množstvo odpadu.
Ak by staršie verzie mohli byť aktualizované o nové senzory a procesory, ktoré sa zacvaknú do interného čipu zariadenia, čím sa zníži plytvanie z hľadiska peňazí aj materiálov, bolo by to revolučné. Zvážte udržateľnejšiu budúcnosť, v ktorej sa smartfóny, inteligentné hodinky a ďalšie nositeľné technológie nebudú neustále nahrádzať novšími modelmi alebo odkladať na poličku.
Namiesto toho ich možno aktualizovať pomocou najnovších senzorov a procesorov, ktoré sa jednoducho zasunú do interného čipu zariadenia, ako napríklad kocky LEGO pridané do existujúcej štruktúry. Takéto preprogramovateľné čipy môžu udržiavať zariadenia aktuálne a zároveň znižovať náš digitálny odpad.
S ich dizajnom podobným LEGO pre stohovateľné, prispôsobiteľné umelá inteligencia čip, inžinieri MIT teraz urobili krok smerom k tejto modulárnej vízii.
Tento príspevok sa dôkladne pozrie na tento čip, jeho konfigurácie a jeho budúce dôsledky.
Čo je teda čip umelej inteligencie podobný LEGO?
Ďalším veľkým vývojom, ktorý zmení planétu, je umelá inteligencia. Na výrobu modulárnej a udržateľnej elektroniky teraz inžinieri MIT vytvorili čip AI, ktorý sa podobá LEGO.
Aby bol proces pridávania ďalších senzorov alebo upgradovania starých procesorov jednoduchší, ide o rekonfigurovateľný čip s mnohými vrstvami, ktoré možno vrstviť na seba alebo prepínať.
Na základe kombinácie vrstiev je možné „rekonfigurovateľné“ AI čipy rozširovať donekonečna. Preto môžu tieto čipy znížiť elektronický odpad a zároveň udržiavať naše zariadenia aktuálne.
Teraz sa pozrime na dizajn tohto čipu.
Dizajn čipu
Architektúra čipu AI je skutočne výnimočná, pretože kombinuje striedajúce sa vrstvy komponentov spracovania a snímača s LED diódami (light-emitting diodes), ktoré umožňujú vizuálnu interakciu vrstiev čipu.
Architektúra obsahuje svetelné diódy (LED), ktoré umožňujú optickú komunikáciu medzi vrstvami čipu, ako aj striedanie vrstiev snímačov a komponentov spracovania. Signály sú prenášané cez úrovne pomocou bežného drôtu v iných modulárnych čipových architektúrach.
Takéto rozsiahle spojenia spôsobujú, že takéto stohovacie systémy nie sú konfigurovateľné, pretože je ťažké, ak nie nemožné, rezať a prepájať. Namiesto skutočných drôtov prenáša koncept MIT dáta cez čip pomocou svetla.
Výsledkom je, že čip môže byť preusporiadaný s vrstvami, ktoré možno pridať alebo odpočítať, napríklad tak, aby zahŕňali nové senzory alebo moderné CPU. Nová koncepcia inžinierov spája obrazové snímače s poliami umelých synapsií a každý z nich sa učí rozpoznávať určité písmeno, v tomto prípade M, I a T.
Tím vytvára optický systém namiesto použitia tradičnej metódy prenosu údajov zo senzorov do procesu prostredníctvom fyzických káblov. V tomto prístupe sa každý senzor a umelé synapsie kombinujú a vytvárajú pole, ktoré umožňuje komunikáciu medzi písmenami bez potreby fyzických spojení.
Signály medzi vrstvami sa posielajú štandardným drôtom v obvyklom modulárnom usporiadaní čipov. Tieto konvenčné čipy nie sú rekonfigurovateľné, pretože takéto zložité zapojenie nie je možné odpojiť a prepojiť.
Výskumníci netrpezlivo očakávajú implementáciu jeho prelomového dizajnu na pokrok vo výpočtových zariadeniach, ako sú sebestačné senzory a rôzna iná elektronika, ktoré nefungujú s centrálnym alebo distribuovaným zdrojom, ako je cloudová výpočtová technika alebo superpočítače.
Konfigurácie čipov
Výskumníci vytvorili jednočip a jeho výpočtové jadro malo veľkosť približne kúska konfety s veľkosťou 4 milimetre štvorcové.
Čip má tri „bloky“ na rozpoznávanie obrazu umiestnené nad sebou, z ktorých každý má obrazový snímač, optickú komunikačnú vrstvu a pole umelých synapsií na identifikáciu jedného z troch písmen M, I alebo T. premietli náhodne vygenerovaný obraz pixelov na zariadenie a zmerali elektrický prúd, ktorý každý z nich neurónové sieť pole generované ako odpoveď.
Keď sa prúd zvyšuje, zvyšuje sa pravdepodobnosť, že obrázok je písmenom, ktoré bolo natrénované na detekciu špecifického poľa
Výskumníci zistili, že zatiaľ čo čip dokázal rozlíšiť medzi rôznymi zahmlenými obrázkami, napríklad medzi písmenami I a T, mal menší úspech pri klasifikácii jasných obrázkov každého písmena. Keď bola spracovacia vrstva čipu okamžite nahradená špičkovým „odšumovacím“ procesorom, výskumníci zistili, že zariadenie správne rozpoznalo obrázky.
Rýchlo však nahradili spracovateľskú vrstvu čipu skúseným odšumovacím procesorom a potom vytvorili klip, ktorý správne detegoval obrázky.
Keďže veria, že pre tieto zariadenia existuje nespočetné množstvo aplikácií, výskumníci plánujú zvýšiť aj výpočtový výkon čipov a kapacitu senzorov.
Aplikácie sú neobmedzené, domnievajú sa výskumníci, a majú v úmysle rozšíriť možnosti snímania a spracovania čipu.
Budúcnosť toho
Pokiaľ ide o budúcu prácu, výskumníci sú obzvlášť nadšení z potenciálneho prijatia tejto architektúry hrany zariadenia ako superpočítače alebo cloud computing, ktoré by otvorili úplne nový svet možností.
Ako internet vecí rastie, dopyt po multifunkčných okrajových počítačových zariadeniach bude stúpať. Tím tomu verí, pretože dáva veľa hrany flexibilita, jeho navrhovaný dizajn vám s tým môže pomôcť.
IAby bolo možné odhaliť zložitejšie obrázky alebo ich použiť pri elektronickom monitorovaní pokožky a zdravotnej starostlivosti, plánujú výskumníci tiež zlepšiť snímacie a spracovateľské schopnosti čipu.
Výskumníci považujú za zaujímavé, ak by používatelia mohli zostaviť čip sami pomocou rôznych senzorov a vrstiev spracovania, ktoré sa môžu predávať samostatne.
V závislosti od potrieb na identifikáciu obrázka alebo videa si používateľ môže vybrať z rôznych neurálne siete.
záver
Tím vyzdvihuje edge computing ako jedno z niekoľkých možných použití. Jeehwan Kim, docent strojárstva na MIT, predpovedá, že dopyt po multifunkčných okrajových počítačových zariadeniach sa výrazne zvýši, keď prejdeme do éry internetu vecí založeného na senzorových sieťach.
V budúcnosti „náš navrhovaný hardvérový dizajn umožní obrovskú adaptabilitu edge computingu“.
Na záver, tento čip mení budúcnosť a víta širší rozsah aplikácií AI.
Nechaj odpoveď