יבמ פיתחה שבבי עיבוד המחקים את פעולת המוח
21 אוגוסט, 2011
הפרוייקט מתבצע בשיתוף פעולה עם הסוכנות האמריקאית למחקרי ביטחון מתקדמים אשר מימנה אותו עד היום בהיקף של יותר מ-27 מיליון דולר. במסגרת הפרוייקט פותחו שבבי עיבוד מקביליים מסוג חדש, המאפשרים להתאים את אלגוריתם העיבוד בהתאם למידע הניצבר בהם, ובכך מבצעים פעולת למידה
במסגרת הפרוייקט פותחו שבבי עיבוד מקביליים מסוג חדש, המאפשרים להתאים את אלגוריתם העיבוד בהתאם למידע הניצבר בהם, ובכך מבצעים פעולת למידה
חברת יבמ (IBM) קיבלה מהסוכנות האמריקאית למחקרי ביטחון מתקדמים (DARPA) מימון לביצוע השלב השני בפיתוח מחשב המחקה את פעילות המוח. המטרה היא לפתח מחשב בעל יכולות למידה וניתוח בנפח של פחות מ-2 ליטרי וצריכת הספק נמוכה מ-1 קילוואט.
מדובר באחד מהפרוייקטים השאפתניים ביותר בתחום המחשוב המתבצעים כיום בעולם. הוא נמשך מספר שנים וכולל מספר מעבדות של יבמ ברחבי העולם, הפועלות בשיתוף פעולה עם האוניברסיטאות קורנל, סטאנפורד, ויסקונסין, קולומביה, אוניברסיטת קליפורניה והמרכז הרפואי של אוניברסיטת קליפורניה. בשלב הראשון קיבלו החוקרים מימון של 16 מיליון דולר מ-DARPA, ולאחרונה, בעקבות עמידה במספר אבני דרך, הם קיבלו מימון נוסף בהיקף של 21 מיליון דולר.
מוח-על
בשלבים הראשונים של הפרוייקט נחקרו הקשרים בין כל המנגנונים העצביים הבונים את המוח: נוירונים, סינאפסות וגנגליונים. בשנת 2009 הצליחו החוקרים לבצע מיפוי של כל הקשרים באזור קליפת המוח באמצעות מערכת MRI ומחשב העל Blue Gene, הכולל 147,456 מעבדי CPU.
בשלב הבא הם ניגשו להתמודד עם שתי בעיות מרכזיות: פיתוח אלגוריתמים המאפשרים לשלוט בכל הקישורים באופן חשמלי, ולשנות אותם בהתאם למידע המגיע למחשב – כפי שנעשה במוח, ובמקביל, לפתח טכנולוגיית שבבים המאפשרת לממש קישוריות גמישה מסוג זה, ובעלת צריכת הספק נמוכה מאוד.
פריצת-הדרך
החודש הכריזה יבמ על פריצת הדרך, כאשר היא הציגה שני שבבי ליבה ראשונים של המחשב דמוי מוח: הם מיוצרים בטכנולוגיית סיליקון על-גבי מבודד (Silicon on Insulator) בגיאומטריה של של 0.45 מיקרון ומכילות כל אחת 256 נוירונים. ליבה אחת כוללת 262,144 סינאפסות (קישורים) ניתנות לתכנות, והשניה כוללת 65,536 סינאפסות. השינוי בקישוריות של הסינאפסות מקבילה לכושר הלימוד של המוח.
החברה הודיעה שצוות הפיתוח הצליח להדגים בהצלחה יישומים פשוטים הפועלים על גבי הליבות האלה, בהם: ניווט, ראיית-מכונה, זיהוי דפוסים אחידים, זיכרון אסוציאטיבי ומיון לקבוצות. היעד הוא בניית מערכת הכוללת 10 מיליארד נוירונים ומאות מיליוני סינאפסות.
השבב בנוי מאלפי יחידות עיבוד בסיסיות שלכל אחת יש זיכרון מקומי. הן משנות את תוכן הזיכרון בהתאם למידע המגיע אליהן כאשר כל יחידת עיבוד מגיבה לאותות בהתאם לזיכרון שנשמר בה. במקביל, יכולות יחידות עיבוד שכנות להורות ליחידות אחרות לשנות את תוכן הזיכרון המצוי בהן, ועל-ידי כך הן מבצעות פעולה שהיא שוות ערך לשינוי הקישוריות במוח, או במלים אחרות – למידה.
בחזרה אל המונח "מוח אלקטרוני"
שבבי המחשוב הנוירו-סינאפטי החדשים נבנו על-פי תפיסה שונה מהותית מהדרך המסורתית לתכנון ובניית מערכות מחשב. הם יוצרים מקבילה אלקטרונית לפעולת הנוירונים והסינאפסות במערכות ביולוגיות דוגמת המוח. גם התוכנה עבור מחשבים קוגניטיביים שייבנו באמצעות שבבים אלה, תהיה שונה מהתוכנות המוכרות כיום בעולם מערכות המידע. במקום תכנות מראש, צפויים מחשבים קוגניטיביים ללמוד מהניסיון, לזהות הקשרים ומיתאמים (קורלציות), להציג השערות, לזכור, ללמוד ולהפיק לקחים מהתוצאות. בפועל, הם מיועדים לחקות את אופן העבודה של המוח האנושי ואת תהליכי הלמידה המוכרים לנו.
הפרוייקט ממומן בחלקו ממענק של הסוכנות האמריקאית למחקרי ביטחון מתקדמים (DARPA), במסגרת פרוייקט SyNAPSE (מערכת אלקטרוניקה ניתנת למידרוג במורפולוגיה עצבית ובעלת כושר הסתגלות עצמי). מטרת הפרוייקט היא לבנות מערכת מידע המסוגלת לארגן באופן דינמי את מסלולי החיווט הפנימי שלה, על בסיס האינטראקציה עם הסביבה, בתהליכים המקבילים לאלה שבו מצליח המוח ללמוד ולשנות דפוסי התנהגות תוך שימוש באנרגיה מעטה.
פורסם בקטגוריות: חדשות , מדע , מחשבים ומערכות משובצות
כתבות נוספות העשויות לעניין אותך
