พลังสมองของมนุษย์ได้ผลิตชิปคอมพิวเตอร์ที่ชวนให้นึกถึงสมองของมนุษย์ชิปตัวใหม่นี้ซึ่งรายงานในวารสาร Science 8 ส.ค. ได้ล้มเลิกการออกแบบที่เป็นพื้นฐานของคอมพิวเตอร์หลายทศวรรษ เพื่อสนับสนุนสถาปัตยกรรมที่คล้ายกับกลุ่มเซลล์ประสาท 1 ล้านเซลล์ เทคโนโลยีดังกล่าวอาจหนีบนิ้วเพื่อทำงานที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปต้องเผชิญ เช่น การระบุวัตถุในภาพถ่ายและวิดีโอ
Stephen Furber วิศวกรคอมพิวเตอร์แห่งมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์
ในอังกฤษกล่าวว่า “มันเป็นชิ้นส่วนซิลิคอนที่น่าประทับใจ “เซลล์ประสาทนับล้านบนชิปตัวเดียวเป็นจำนวนที่มาก”
สถาปัตยกรรมพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนักตั้งแต่ทศวรรษ 1940 ( SN: 10/19/13, p. 28 ) หน่วยประมวลผลกลาง ดำเนินการตามคำสั่งตามลำดับ ดึงข้อมูลจากหน่วยความจำ จัดการ แล้วส่งคืน ความจำเป็นในการส่งเลข 1 และ 0 กลับไปกลับมาจำนวนมากจะจำกัดความเร็วของคอมพิวเตอร์และทำให้การใช้พลังงานเพิ่มขึ้น
สมองของมนุษย์ไม่สามารถทำสิ่งต่างๆ เช่น การคูณและการหารได้เร็วพอๆ กับคอมพิวเตอร์ แต่มันทำงานอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าในงานอื่นๆ ที่ต้องใช้การจดจำรูปแบบมากกว่าการกระทืบตัวเลข เซลล์ประสาทประมาณ 85 พันล้านเซลล์ของสมองส่งสัญญาณไฟฟ้าผ่านทางแยกที่เรียกว่า synapses และการเชื่อมต่อภายในบางส่วนส่งผลให้เกิดการจัดเก็บความทรงจำ งานทั้งหมดนี้ทำควบคู่กัน ทำให้สมองสามารถทำงานที่ซับซ้อนได้โดยใช้พลังงานโดยเฉลี่ยประมาณ 20 วัตต์ ซึ่งเป็นเศษเสี้ยวของชิปที่ใช้พลังงานในคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่
หากคอมพิวเตอร์ทำงานโดยเปิดข้อมูลจำนวนมากตามลำดับ Furber กล่าว
แสดงว่าสมองทำงานโดยการอ่านกองโปสการ์ดพร้อมกัน
การจำลองสถาปัตยกรรมของเซลล์ประสาท-ไซแนปส์ ซึ่งนำโดย Dharmendra Modha ที่ IBM Almaden Research Center ในซานโฮเซ รัฐแคลิฟอร์เนีย ได้แนะนำวงจรที่ได้รับแรงบันดาลใจจากสมองซึ่งเรียกว่า neurosynaptic cores ในปี 2011 แทนที่จะประกอบด้วยบล็อกการประมวลผลและหน่วยความจำแบบรวมศูนย์ แกนซิลิกอนแต่ละแกน ดำเนินการเครือข่ายของส่วนประกอบแบบกระจายศูนย์เพื่อขนส่ง ประมวลผล และจัดเก็บข้อมูล เช่นเดียวกับกลุ่มเซลล์ประสาท
ตอนนี้นักวิจัยได้ย่อขนาดแกนเหล่านั้นและรวม 4,096 คอร์เป็นชิปขนาดแป้นคีย์บอร์ดที่เรียกว่า TrueNorth ซึ่งมีเซลล์ประสาท 1 ล้านเซลล์ เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์สามารถสื่อสารกับ 256 เซลล์อื่นๆ สร้าง 256 ล้านไซแนปส์ และเซลล์ประสาทถ่ายทอดสัญญาณไฟฟ้าผ่านไซแนปส์แบบขนาน DARPA ของกระทรวงกลาโหมได้บริจาคเงิน 53.5 ล้านดอลลาร์เพื่อช่วยสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยี
ถึงกระนั้น ชิปของ IBM ก็ยังไม่สามารถแข่งขันกับสมองได้ แม้แต่สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์ประสาทน้อยกว่า 1 ล้านเซลล์ เซลล์ประสาทจริงสามารถเชื่อมต่อกับเซลล์อื่น ๆ นับพัน ๆ ตัวและสามารถปรับการเชื่อมต่อเหล่านั้นได้ แต่ละเซลล์ประสาทของ TrueNorth ถูกขังอยู่ในชุดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า 256 เซลล์ Modha กล่าวว่า “เราไม่ได้สร้างสมอง แต่เราเข้าใกล้โครงสร้างของมันในซิลิคอนมากที่สุด ทีมวิจัยหลายทีมกำลังสร้างอุปกรณ์ประมวลผลทางปัญญาที่คล้ายกันซึ่งมีการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทมากขึ้น โดยหวังว่าจะจำลองสมองได้แม่นยำยิ่งขึ้น
ทว่าวิศวกรรมย้อนกลับแม้แต่สมองที่ธรรมดาเกินไปก็มีศักยภาพในการปรับปรุงการคำนวณ Modha กล่าว ทีมของเขาใช้ TrueNorth เพื่อสแกนพิกเซลของวิดีโอควบคู่กันไปเพื่อระบุตัวบุคคลและยานพาหนะ แม้ว่าจะเป็นเรื่องยากที่จะเปรียบเทียบ TrueNorth กับชิปทั่วไปโดยตรง แต่ตัวหลังจะต้องทำการทดสอบทีละพิกเซลตามลำดับ และจะใช้พลังงานเป็นพันเท่าหรือมากกว่าในแต่ละวินาทีเพื่อให้งานเสร็จสมบูรณ์
การทำซ้ำในอนาคตของชิปที่ได้รับแรงบันดาลใจจากสมองอาจทำให้รถยนต์ไร้คนขับสามารถระบุสิ่งกีดขวางบนท้องถนนได้ Furber กล่าวหรืออนุญาตให้คอมพิวเตอร์ค้นหารูปแบบในข้อมูลจำนวนมาก นอกจากนี้ เขายังไตร่ตรองถึงศักยภาพของการใช้อุปกรณ์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากสมองเพื่อเสริมซูเปอร์คอมพิวเตอร์รุ่นล่าสุด เช่น IBM’s Jeopardyซึ่งครอบงำ Watson “ถ้าคุณสามารถใช้การประมวลผลทางปัญญาเพื่อพัฒนาวัตสัน” Furber กล่าว “แล้วความสามารถที่น่าสนใจบางอย่างก็จะปรากฏขึ้น”
Credit : vawa4all.org cjsproperties.net nitehawkvision.com alquimiaeventos.com editionslmauguin.com portlandbuddhisthub.org newmexicobuildingguide.com endlessinnovationblog.com sanderscountyarts.org oneheartinaction.org
