ОНП - технология ближайшего будущего AI

Международная группа исследователей во главе со Суинбернским технологическим университетом продемонстрировала самый быстрый и мощный в мире оптический нейроморфный процессор (ОНП) для искусственного интеллекта (ИИ), работающий со скоростью более 10 триллионов операций в секунду (ТераОП/с) и способный обрабатывать сверхкрупномасштабные данные. Это событие, освещённое журналом Nature, представляет собой грандиозный прорыв в сфере нейронных сетей и нейроморфной обработки в целом.

 

Искусственные нейронные сети - ключевой компонент искусственного интеллекта - могут «учиться» и выполнять сложные операции, востребованные в таких областях как компьютерное зрение, обработка естественного языка, распознавание лиц, перевод речи, стратегические игры, медицинская диагностика и многие другие.

 

Вдохновленные биологической структурой зрительной коры головного мозга, искусственные нейронные сети извлекают ключевые особенности необработанных данных для предсказания свойств и поведения с беспрецедентной точностью и быстротой.

 

Во главе с профессором Суинберна Дэвидом Моссом, доктором Синюанем /(Майком) Сюй (Суинберн, Университет Монаша) и выдающимся профессором Арнаном Митчеллом (Мельбурнский королевский технологический университет) команда достигла исключительных результатов в разработке оптических нейронных сетей: резко увеличила вычислительную мощность и скорость.

 

Созданный ими новый оптический нейроморфный процессор работает в 1000 раз быстрее, чем любой предыдущий. При этом система также обрабатывает сверхбольшие изображения и способна выполнять полное распознавание лица, чего не смогли сделать другие оптические процессоры.

 

Для справки: современные электронные процессоры предыдущего поколения - например, такие как Google TPU - могут работать со скоростью более 100 ТераОП/с. Но для этого необходимо одновременно использовать десятки тысяч параллельных процессоров. ОНП же использует всего один процессор и при этом проигрывает в скорости системе Google TPU всего в 10 раз. Достичь таких результатов удалось благодаря использованию технологии «оптических микрогребёнок». 

 

Микрогребёнки - это относительно новые устройства, которые действуют как радуга, состоящая из сотен высококачественных инфракрасных лазеров на одном чипе. Они намного быстрее, меньше, легче и дешевле, чем любой другой оптический источник. Микросхемы на основе микрогребёнок были созданы командой около 10 лет назад. Сегодня уже совершенно ясно, что они открывают огромные перспективы для разработчиков в "удовлетворении ненасытной потребности мира в информации».

 

Новый процессор может служить универсальным интерфейсом со сверхвысокой пропускной способностью для любого нейроморфного оборудования - оптического или электронного - делая машинное обучение на основе переработки массивных баз данных доступным в режиме реального времени.

 

Процессоры будущего смогут иметь резко масштабируемую мощность за счет инновационного использования микрогребёнок. Эта технология применима ко всем формам обработки и связи. В долгосрочной перспективе команда учёных-разработчиков надеется реализовать полностью интегрированные системы на чипе, что значительно снизит времязатраты пользователей и потребление энергии.

 

Свёрточные нейронные сети сыграли основную роль в революции искусственного интеллекта, но существующие кремниевые технологии все чаще оказываются не способны соответствовать современным требованиям скорости обработки данных и энергоэффективности. 

 

Новый оптический нейроморфный процессор показывает, как новая оптическая технология позволяет выйти на новый уровень скорости и энергоэффективности. Он является убедительной демонстрацией профессиональных достоинств разработчиков, обладающих смелостью взять идею из одной области и с ее помощью решить фундаментальную проблему в другой.