Revoluție în tehnologia computerelor: cercetarea Greifswald inspirată de creier!

Revoluție în tehnologia computerelor: cercetarea Greifswald inspirată de creier!

Fizicienii de la Universitatea din Greifswald dezvoltă o abordare promițătoare pentru calculatoarele eficiente din punct de vedere energetic, care este inspirată de creierul uman. Având în vedere provocările cu care se confruntă tehnologia de calcul actuală - în special consumul ridicat de energie, separarea unităților de stocare și procesare și transferurile lente de date - este necesară o regândire a arhitecturii de calcul. Cerințele tot mai mari din cauza modelelor extinse de IA și a cantităților imense de date conduc cercetările asupra conceptelor neuromorfe care se bazează pe funcția creierului uman. Aceste abordări devin din ce în ce mai relevante pentru a realiza o dezvoltare durabilă în informatică, cum ar fi uni-greifswald.de raportat.

Echipa de cercetare condusă de Dr. Tahereh Sadat Parvini și Prof. Dr. Markus Münzenberg lucrează la joncțiuni de tunel magnetic (MTJ) care pot stoca și procesa informații. Echipa dezvoltă o schemă de excitație optoelectrică hibridă care combină curenții electrici cu impulsuri laser scurte. Această metodologie permite generarea de tensiuni termoelectrice mari în MTJ, care promovează un comportament asemănător sinapselor.

Proprietăți și aplicații ale noii tehnologii

Contactele tunelului magnetic sunt caracterizate de trei proprietăți remarcabile: În primul rând, tensiunea poate fi reglată în mod flexibil, ceea ce corespunde unei greutăți sinaptice. În al doilea rând, apar semnale spontane de „spike”, similare schimbului de informații între celulele nervoase. În al treilea rând, o rețea neuromorfă dezvoltată a obținut o acuratețe de recunoaștere de 93,7% pentru cifrele scrise de mână în simulări. Prof. Dr. Markus Münzenberg subliniază platforma compactă și economisitoare de energie, ceea ce face ca această tehnologie să fie predestinată pentru viitoare aplicații de calcul. În plus, tehnologia este compatibilă cu tehnologia semiconductoare existentă, ceea ce face posibilă utilizarea acesteia în dispozitivele de zi cu zi și computerele de înaltă performanță.

Provocările din domeniul actual de calcul, cum ar fi costurile tot mai mari ale dezvoltării și producției de cipuri și concentrarea necesară asupra tehnologiilor de economisire a resurselor, sunt, de asemenea, abordate de către iis.fraunhofer.de tematizate. Calculul neuromorf este văzut ca o soluție deoarece imită modul în care funcționează creierul biologic. Aceste abordări nu numai că îmbunătățesc eficiența energetică, ci și permit aplicații AI care necesită resurse intensive pe dispozitivele alimentate cu baterii.

Perspective de viitor în calculul neuromorfic

Un aspect cheie al calculului neuromorf este combinația dintre latența scăzută și eficiența energetică ridicată, care este menită să ajute la optimizarea aplicațiilor AI de vârf în timp real. Această tehnologie ar putea juca un rol cheie, în special în domeniul soluțiilor de protecție a datelor care nu necesită acces la sistemele cloud. Prin urmare, Fraunhofer IIS a inițiat proiectul „Neuromorphic Computing”, care dezvoltă algoritmi și hardware pentru procesoare neuromorfe în tehnologia CMOS pentru integrarea în dispozitivele finale.

În plus, industria lucrează la dezvoltarea de aplicații inovatoare de IA de vârf, care vor permite procesarea paralelă ridicată și o latență scăzută. Companii importante precum Intel, IBM și alte instituții de cercetare investesc masiv în această tehnologie, care ar putea fi utilizată pe termen mediu în domenii precum robotica, tehnologia medicală și sistemele autonome. techzeitgeist.de prezis.

Deși există dezvoltări precum cipul Intel Loihi, care este optimizat în mod special pentru aplicațiile edge computing, provocări precum costurile mari de producție și necesitatea dezvoltării unui software adecvat stau în calea răspândirii sistemelor neuromorfe. Prognozele arată că primele cipuri neuromorfe ar putea fi disponibile până în 2025, dar nu pot fi integrate cu ușurință pe piața de masă din cauza obstacolelor existente.

Evoluțiile în tehnologia de calcul neuromorfă, conduse de Universitatea din Greifswald și susținute de colaborări cu institute precum Institutul Max Planck pentru Știința Luminii și Laboratorul Internațional Iberic de Nanotehnologie, reprezintă un progres semnificativ care nu numai că ar putea revoluționa informatica, dar va avea și un impact asupra multor alte industrii.