AI硬件將受益！量子材料呈現(xiàn)類(lèi)腦“非局部”行為計(jì)算更節(jié)能

商洛在線
2023-08-10 17:01:51
來(lái)源：財(cái)聯(lián)社

我們常常認(rèn)為計(jì)算機(jī)比人類(lèi)更有效率，因?yàn)榍罢呖梢栽谝凰查g完成一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)方程式。

(資料圖)

然而實(shí)際上，人類(lèi)的大腦可以快速、準(zhǔn)確地處理復(fù)雜的信息層，而且?guī)缀醪恍枰魏文芰枯斎耄褐豢匆淮文樉湍茏R(shí)別出一張臉，或者立即知道山和海的區(qū)別。這些簡(jiǎn)單的人類(lèi)行為對(duì)計(jì)算機(jī)而言卻需要大量的處理和能量輸入，而且準(zhǔn)確率也不能保證。

因此，用最少的能量需求創(chuàng)造出像大腦一樣的計(jì)算機(jī)將會(huì)徹底改變現(xiàn)代生活的方方面面。由美國(guó)能源部資助、美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校領(lǐng)導(dǎo)的面向高能效神經(jīng)形態(tài)計(jì)算的量子材料（Q-MEEN-C）項(xiàng)目最近就在這方面取得了突破。

近期，該研究團(tuán)隊(duì)在理解和模擬大腦功能方面又向前邁出了重要一步。他們?cè)诎鄠€(gè)設(shè)備的陣列上進(jìn)行計(jì)算，以模擬大腦中的多個(gè)神經(jīng)元和突觸。在進(jìn)行這些測(cè)試時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)非局部性在理論上是可能的，并在實(shí)驗(yàn)室將模擬轉(zhuǎn)化為實(shí)際設(shè)備，進(jìn)一步完善了該想法。

最新研究成果已于近期發(fā)表在了《納米快報(bào)》雜志上。

研究人員解釋稱(chēng)，通常而言，要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)為筆記本電腦等設(shè)備供電的輸電網(wǎng)絡(luò)，需要具有連續(xù)接點(diǎn)的復(fù)雜電路，這既低效又昂貴。

Q-MEEN-C的設(shè)計(jì)概念要簡(jiǎn)單得多。最新研究表明，在相鄰電極之間傳遞的電刺激也可以影響非相鄰電極。這一發(fā)現(xiàn)被稱(chēng)為非局部性行為，這意味著電路中的所有導(dǎo)線不必相互連接。

研究人員們自豪地表示，這是通往模擬大腦功能的新型設(shè)備（即神經(jīng)形態(tài)計(jì)算）之旅的一個(gè)重要里程碑。

迄今為止，人類(lèi)大腦能出色執(zhí)行的模式識(shí)別任務(wù)只能通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬。像ChatGPT和Bard這樣的人工智能程序使用復(fù)雜的算法來(lái)模擬思考和寫(xiě)作等基于大腦的活動(dòng)，但如果沒(méi)有相應(yīng)先進(jìn)的硬件支持，軟件將在某一時(shí)刻達(dá)到極限。

因此，研究人員迫切渴望一場(chǎng)硬件革命，與目前發(fā)生在軟件上的革命相媲美，并展示了在合成材料中重現(xiàn)非局部行為的可能性，使科學(xué)家們更近了一步。下一步將涉及創(chuàng)建更復(fù)雜的陣列，以更精細(xì)的配置使用更多的電極。

研究人員說(shuō)，“在我們?cè)噲D理解和模擬大腦功能的過(guò)程中，這是非常重要的一步。展示一個(gè)具有非局部相互作用的系統(tǒng)將使我們進(jìn)一步研究大腦的思維方式。”

“下一階段，我們將創(chuàng)造出高效的機(jī)器，這些機(jī)器的物理特性就是進(jìn)行學(xué)習(xí)的機(jī)器。這將為人工智能領(lǐng)域帶來(lái)一種新范式。”他們補(bǔ)充道。

（來(lái)源：財(cái)聯(lián)社）

標(biāo)簽：