​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

  • 04/12/2020

    Инженеры 21 века. Студенты ОмГТУ разрабатывают новые способы обработки сплавов

    ​​​"Омск Здесь" в рамках проекта 20Х20 продолжает знакомить читателей с талантливой омской молодёжью. В этот раз мы пообщались с молодыми учёными и узнали, почему сегодня стоит заниматься наукой и как рождаются идеи для исследований.
    574
  • 08/10/2020

    Наука будущего: смартфон вместо пропуска, мобильные роботы и рост продуктивности

    Смартфоны и интеллектуальные технологии давно и плотно вошли в повседневный обиход. Сегодня никого не удивишь дистанционной регулировкой интенсивности освещения или часами с функцией измерения пульса. Однако наука не стоит на месте, а ученые разрабатывают все новые и новые алгоритмы и системы, призванные сделать жизнь еще проще и комфортнее.
    418
  • 12/08/2020

    Проекты аспирантов сибирских вузов получили поддержку РФФИ

    ​​Российский фонд фундаментальных исследований подвел итоги очередного (второго) конкурса на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре.
    793
  • 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.
    442
  • 29/12/2020

    Измерять добычу нефти и газа будут новым эталоном

    ​​Метрологический комплекс «Эталон второго разряда» осуществляет поверку замерных установок скважинной продукции без остановки добычи, что снижает затраты на извлечение из недр углеводородного сырья. Это совместная разработка Тюменского госуниверситета и компании «ГМС Нефтемаш», осуществленная в межрегиональном Западно-Сибирском НОЦ, который создан в рамках реализации нацпроекта "Наука".
    952
  • 30/12/2020

    Группа учёных Тюменского индустриального университета выиграла грант РФФИ

    ​Научный проект «Теоретическое и экспериментальное исследование восходящего газожидкостного потока в вертикальных каналах применительно к решению прикладных задач нефтегазовой отрасли», представленный группой учёных под руководством доктора физико-математических наук, профессора Тюменского индустриального университета, главного научного сотрудника ТюмФ ИТПМ СО РАН Наиля Мусакаева, стал победителем первого регионального конкурса грантов на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, проводимого совместно Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ) и Тюменской областью.
    1060
  • 22/01/2021

    Над чем работают аспиранты

    ​Устранение погрешностей на томографических снимках, изучение новейших методик преподавания и создание методов устойчивых поставок на предприятия лесопромышленной отрасли: в День аспиранта рассказываем, как гранты стимулируют молодых ученых на создание научных проектов.
    134
  • 03/11/2020

    Аспирант Тюменского индустриального университета Александр Паронко стал победителем программы «Старт»

    ​​Аспирант Тюменского индустриального университета Александр Паронко стал победителем первого этапа конкурса по отбору проектов программы «Старт» в направлении Н4. «Новые приборы и интеллектуальные производственные технологии» и обладателем гранта в 2 млн.
    364
  • 17/08/2020

    Аспиранты сибирских вузов – победители конкурса РФФИ: НГАУ, ТГУ, ИРНИТУ

    Аспиранты сибирских вузов получили гранты за лучшие проекты фундаментальных научных исследований. РФФИ на основании решения бюро совета Фонда (протокол № 10(237) от 06.08.2020) публикует списки поддержанных проектов по конкурсу на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре («Аспиранты»).
    579
  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    586