​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.
    276
  • 06/07/2018

    РФФИ: Итоги конкурса 2018 года на лучшие научные проекты междисциплинарных фундаментальных исследований (конкурс «мк», темы 26-801, 802, 803, 804, 805, 806)

    На сайте Российского фонда фундаментальных исследований опубликованы итоги конкурса 2018 года на лучшие научные проекты междисциплинарных фундаментальных исследований (конкурс «мк», темы 26-801, 802, 803, 804, 805, 806).
    1416
  • 19/05/2020

    Мнение: Актуальные научные вызовы эпохи коронавируса

    Обрушившаяся на человеческое сообщество пандемия коронавируса и произошедшие в первые три месяца 2020 года глобальные изменения сложившегося образа жизни в ближайшее время станут (и уже стали) центром мировых дискуссий: философских, политических, исторических, экономических и гуманитарных.
    441
  • 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.
    760
  • 30/03/2016

    РФФИ: объявлены дополнительные темы конкурса 2016 года проектов ориентированных фундаментальных научных исследований

    ​​Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ, Фонд) на основании решения бюро совета Фонда от 24 марта 2016 года объявляет новые дополнительные темы конкурса 2016 года проектов ориентированных фундаментальных научных исследований по актуальным междисциплинарным темам.
    1925
  • 05/12/2019

    Сибирским ученым присуждена премия Правительства Российской Федерации 2019 года в области науки и техники

     Сотрудникам институтов, находящихся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН, присуждены премии Правительства России в области науки и техники за 2019 год — за разработку новых технологий производства катализаторов и создание высокоточного комплекса квантовых эталонов времени и частоты.
    1320
  • 25/04/2019

    Грант от РФФИ на исследование камер сгорания с ультранизким уровнем выбросов загрязняющих веществ

    ​Научный коллектив Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») получил поддержку Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) на проведение научного исследования: «Анализ связей и закономерностей процессов турбулентного горения ультрабедных газовых смесей и гидродинамики течения для формирования облика перспективных полноразмерных малоэмиссионных камер сгорания с ультранизким уровнем выбросов вредных веществ и устойчивым процессом горения».
    1051
  • 09/09/2019

    Квантовое завтра. Каким быть компьютеру будущего

    ​Основы квантовых вычислений сформулировал в 1981 году Ричард Фейнман в лекции «Моделирование физики на компьютерах». Стоит упомянуть, что идею о возможности использовать для расчетов поведения квантовых систем другие квантовые системы еще за год до того высказывал советский математик Юрий Манин.
    799
  • 16/07/2020

    ИФП СО РАН: подробности о деятельности подразделений и перспективах для молодых сотрудников

    ​Принять новых сотрудников готовы двадцать семь научных подразделений института, среди которых две молодежные лаборатории ― ближнепольной оптической спектроскопии и наносенсорики и нанотехнологий и наноматериалов.
    493
  • 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.
    326