​Ученые ТюмГУ​ представили научному сообществу разработку не имеющего аналогов биоморфного нейропроцессора на основе нового компонента наноэлектроники - комбинированного мемристорно-диодного кроссбара. Результаты исследования опубликованы в Microelectronics journal

Существующие нейропроцессоры предназначены для аппаратного ускорения расчетов в искусственных нейронных сетях на простых нейронах и обеспечивают работу компьютерного зрения, машинного обучения и других систем со слабым искусственным интеллектом (ИИ). 

Обработка информации и принятие решений в таких процессорах происходит путем выбора наиболее правдоподобного решения на основе ранее заложенных ассоциаций. 

Разработанный нейропроцессор, по утверждению его создателей, способен генерировать новые ассоциации (новое знание) по биологически подобному механизму, что позволяет говорить о возможном переходе от слабого к сильному искусственному интеллекту. Под сильным ИИ подразумевается способность осмысливать новое знание. 

Биоморфный нейропроцессор реализует импульсную аппаратную нейросеть на основе развитой электрической и оригинальной программной (Neural Computing and Applications) биоморфных моделей нейрона. Авторы заявляют, что их процессор способен, кроме решения традиционных задач обработки информации, воспроизводить работу кортикальной колонки мозга. 

"В отличие от существующих нейропроцессоров с простыми нейронами, представленный нами биоморфный нейропроцессор дает возможность принимать решения не только на основе заранее заложенных ассоциаций, но и на основе новых ассоциаций, формируемых в процессе обработки сигналов в динамично меняющихся условиях" — объяснил профессор кафедры прикладной и технической физики ТюмГУ Сергей Удовиченко

По словам профессора, нейропроцессор, по-существу — основа уникальной системы нового поколения, являющейся носителем искусственного интеллекта. 

На разработанном специализированном аппаратном средстве могут быть решены технические задачи — увеличение быстродействия и энергоэффективности расчетов по сравнению с существующими сегодня вычислительными средствами (персональными компьютерами, серверами и суперкомпьютерами). 

Эффект достигается за счет применения смешанных аналогово-цифровых вычислений, в том числе с помощью биполярных мемристоров, интегрированных в комбинированные мемристорно-диодные кроссбары. Ученые успешно продемонстрировали обработку информации в изготовленных мемристорно-диодных кроссбарах — взвешивание, сложение и маршрутизацию импульсов, а также ассоциативное самообучение и генерацию новых ассоциаций. До сих пор ассоциативное самообучение демонстрировалось только в аппаратных нейросетях, построенных на дискретных мемристорах. 

В настоящий момент исследовательская группа продолжает аппаратное тестирование новой системы. По расчетам ученых, запуск уникального нейропроцессора в мелкосерийное производство будет возможен к 2025 году. Исследования поддержаны грантами РФФИ № 19-07-00272 и № 19-37-90030. 

Источники

Разработан биоморфный нейропроцессор. Сделан шаг к сильному ИИ
Тюменский государственный университет (utmn.ru), 13/07/2020
Сибирь сделала шаг к сильному искусственному интеллекту
Столица С (stolica-s.su), 11/07/2020
Сибирь сделала шаг к сильному искусственному интеллекту
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 11/07/2020
Российский биоморфный нейропроцессор позволяет компьютерам думать
Репортаж24 (sublata.com), 11/07/2020
Российский биоморфный нейропроцессор позволяет компьютерам думать
Newsmir.info, 11/07/2020
Российский биоморфный нейропроцессор позволяет компьютерам думать
Искусственный интеллект ИТ новости (ai-news.ru), 11/07/2020
Российский биоморфный нейропроцессор позволяет компьютерам думать
4PDA (4pda.ru), 11/07/2020
В России разработали нейропроцессор нового поколения
Всемирная Россия (vseruss.com), 11/07/2020
В России разработан биоморфный нейропроцессор. Сделан шаг к сильному ИИ
Новости России и Мира (novostidny.ru), 10/07/2020
В России разработан биоморфный нейропроцессор. Сделан шаг к сильному ИИ
Русский переплет (pereplet.ru), 09/07/2020
В России разработан биоморфный нейропроцессор.
Polpred.com, 08/07/2020
В России разработали нейропроцессор нового поколения
24tm.ru, 08/07/2020
В Сибири создали уникальный биоморфный нейропроцессор для ИИ
Время Электроники (russianelectronics.ru), 08/07/2020
В Тюменском университете ученые показали всему миру свое изобретение - биоморфный нейропроцессор.
Искусственный интеллект ИТ новости (ai-news.ru), 08/07/2020
В России разработан биоморфный нейропроцессор. Сделан шаг к сильному ИИ
Gazeta-News (gazeta-news.ru), 08/07/2020
В России разработали нейропроцессор нового поколения
Вести.ru, 08/07/2020
В России разработали нейропроцессор нового поколения
1big (1big.ru), 08/07/2020
В России разработали нейропроцессор нового поколения
Seldon.News (news.myseldon.com), 08/07/2020
В России разработали нейропроцессор нового поколения
News-Life (news-life.pro), 08/07/2020
Тюменские ученые разработали биоморфный нейропроцессор
Hightech.fm, 08/07/2020
Российские ученые разработали биоморфный нейропроцессор
Труд (trud.ru), 08/07/2020
В России разработан биоморфный нейропроцессор. Сделан шаг к сильному ИИ
РИА Новости, 08/07/2020
В ТюмГУ разработали биоморфный нейропроцессор, не имеющий аналогов в мире
Научная Россия (scientificrussia.ru), 16/07/2020
В ТюмГУ разработали биоморфный нейропроцессор, не имеющий аналогов в мире
Национальная ассоциация нефтегазового сервиса (nangs.org), 16/07/2020
В России разработан биоморфный нейропроцессор. Сделан шаг к сильному ИИ
Nanonewsnet.ru, 21/07/2020
В ТюмГУ разработали биоморфный нейропроцессор, не имеющий аналогов в мире
Искусственный интеллект ИТ новости (ai-news.ru), 24/07/2020

Похожие новости

  • 28/07/2020

    Цифровой след: разработка ТюмГУ поможет работодателю найти подходящего сотрудника

    ​​​Российские ученые разработали систему, позволяющую определить профпригодность студента и выпускника вуза по цифровому следу. Метод основывается на анализе дипломов и курсовых, проектных заданий, исследовании учебных и рабочих программ.
    265
  • 06/11/2019

    Как делать наноматериалы из спирта?

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) и Института вычислительного моделирования СО РАН (Красноярск) нашли новый эффективный способ производства углеродных наноструктур. По словам ученых, технология найдет применение в электронике, химической промышленности и энергетике.
    723
  • 27/01/2020

    Искусственный интеллект, катаклизмы и математика

    ​Проект, разработанный ученым-математиком ИГУ совместно со своими молодыми коллегами, вошел в число победителей конкурса, проведенного РФФИ (Российский фонд фундаментальных исследований) и Правительством Иркутской области.
    258
  • 28/05/2020

    Ущерб от «черной пятницы» и влияние генов на характер: учащиеся СУНЦ НГУ стали призерами международной конференции

    ​В мае учащиеся СУНЦ НГУ успешно выступили на международной конференции для школьников "Сахаровские чтения". Свои доклады по информатике, физике и биологии ребята представили в режиме онлайн.
    347
  • 25/06/2020

    И предупрежден, и вооружен: в вузах Проекта 5-100 разрабатывают методы мониторинга и очистки окружающей среды

    Вузы – участники Проекта 5-100 наряду с другими российскими университетами сегодня активно работают над устранением последствий разлива дизельного топлива в Норильске. Так, экологи Сибирского федерального университета (СФУ) ​совместно с представителями региональных властей оценили масштаб загрязнения воды и почвы.
    316
  • 26/09/2019

    Международная группа с участием ученых НГУ опубликовала статью о новом методе управления лазером

    В НГУ проведены исследования волоконного лазера с оригинальным управляющим элементом, использующим композитный наноматериал нового поколения на основе углеродных нанотрубок и ионной жидкости. Результаты работы опубликованы в престижном журнале Nano Letters.
    637
  • 29/06/2018

    В НГУ будут готовить высокопрофессиональных специалистов в области квантовых технологий

    ​С нового учебного года Новосибирский госуниверситет запускает магистерскую программу «Квантовые информационные технологии».  Благодаря уникальной экспериментальной базе и высочайшему потенциалу сибирских исследователей, новая магистерская программа НГУ будет готовить востребованных высокопрофессиональных специалистов в области квантовых технологий.
    830
  • 06/05/2020

    Роботы нужны там, где людям скучно, трудно и опасно

    ​Когда появились первые технические роботы? Давно, на рубеже XVIII и XIX столетий, в эпоху промышленного переворота в Европе. Ими стали автоматический поплавковый регулятор питания котла паровой машины, построенный в 1765 году И.
    293
  • 18/10/2019

    Инженерная педагогика, коммуникации и цифровизация: почти 800 человек помогли ТПУ составить портрет идеального преподавателя

    ​В ТПУ подводят итоги масштабного анкетирования преподавателей, студентов, представителей администрации вузов и профильных ведомств, а также работодателей из регионов России и городов Казахстана. Цель анкетирования, в котором уже приняли участие почти 800 человек, — составить список необходимых компетенций для современных преподавателей инженерных дисциплин.
    418
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    751