باحثو IBM يطورون شريحة حاسوبية مصممة لتعمل كالدماغ

بإلهام من بنية المخ، طوّر العلماء نوعاً جديداً من شرائح الحاسوب التي لا تستهلك طاقة أكثر من سمّاعةٍ عاديةٍ و تقوم بحسابات بفعاليّة تعجز عنها أهم الحواسيب الخارقة التي بحوزتنا الآن.

[rtl]هذه الشريحة أو المعالج ، و التي سُميَّت بـ TrueNorth ، تم تطويرها من قبل الباحثين في IBM و تقوم بتقليد طريقة عمل المخ في التعرّف على العينات معتمدةً على عددٍ من الترانزستورات المرتبطة ببعضها بشكل كثيف بشكل يشبه شبكات الخلايا العصبية في المخ.[/rtl]
[rtl]“الخلايا العصبيّة” الإلكترونية لهذه الشريحة قادرةٌ على تنبيه الخلايا الأخرى إذا تغيّرت معطياتِ نوعٍ ما من البيانات ( علي سبيل المثال الضوء) ، فعند عمل هذه الخلايا معاً تستطيع تنظيم هذه البيانات في نماذج تحدد فيما إذا كان الضوء يزداد بريقاً أو يتغير لونه أو شكله.
و عليه قد يستطيع المعالج الآن إدراك إن المرأة في الفيديو تحمل حقيبةً أو أن يتحكم برجلٍ آليٍ و يوجهه ليسحب نقوداً من جيبك ، إن البشر قادرون بسهولة على تمييز هذه الأفعال و إدراكها لكن الحواسيب و الرجال الآليين يواجهون صعوبةً في تفسير و إدراك أفعالٍ كهذه أو القيام بها.[/rtl]
[rtl]تحوي الشريحة 5.4 مليار ترانزستور و مع ذلك تستهلك فقط حوالي 70 ميلي واط من الطاقة ، في حين أن معالجات Intel في الحواسيب الشخصية الحالية يمكنها أن تحوي 1.4 مليار ترانزستور و تستهلك طاقة تقدر من 35 إلى 140 واط.[/rtl]
[rtl]إنّ المعالجات الميكروية الحالية قادرة على القيام بمليارات العمليات الحسابيّة في الثانية ، الشريحة الجديدة بالكاد تنجز ألف عملية حسابية في الثانية لكن بسبب العدد الكبير من الدوائر الكهربائية التي تعمل معاً في الوقت نفسه فهي قادرة على إنجاز 46 مليار عملية حسابية في الثانية لكل واط تستهلكه بحسب باحثي IBM.[/rtl]
[rtl]شريحة “TrueNorth” تملك قرابة مليون “خلية عصبية” إلكترونية يبلغ تعقيدها تعقيد مخ نحلة. “إنه إنجازٌ رائع نظراً لحجم استهلاك الشريحة الضئيل للطاقة ” يقول Horst Simon نائب رئيس مختبر لورانس بيركلي الوطني ، و يكمل “الاختراع الجديد نقلةٌ كالحواسيب الفائقة في الثمانينيات.”[/rtl]
[rtl]إن هذا الإختراع ما يزال في بداياته و لم تطرحه IBM تجارياً بعد ، لكنه أطلق جدالاً كبيراً عن كيفية تسرّيع آلية “الخلايا العصبية ” الإلكترونية التي يزداد استخدامها في الحوسبة يوماً بعد يوم.[/rtl]
[rtl]فكرة استعمال الدوائر الإلكترونية الشبيهة بالشبكات العصبية neural network في الحوسبة و معالجة البيانات راودت المهندسين في الأربعينيات حتى قبل اختراع الحواسيب الحديثة ، لكنها لم تستطع إثبات نفسها كآداة حوسبة جبّارة إلا حديثاً بعد أن تزايدت مساحة التخزين و سرعة المعالجة في الحواسيب.[/rtl]
[rtl]في السنين الأخيرة ، اتجهت شركاتٌ عدةٌ من بينها Google و Microsoft و Apple إلى استخدام أسلوب “الشبكات العصبية” في معالجة البيانات لرفع كفاءة بعض الخدمات مثل التعرف على الأصوات و تصنيف الصور.[/rtl]
[rtl]لقي تصميم IBM بعض الانتقادات من قبل Yann LeCun و هو رئيس أبحاث الذكاء الصناعي في Facebook و من الباحثين الروّاد في مجال الشبكات العصبية : “أشك في أن يتفوق اختراع IBM على أسرع المعالجات التجاريّة التي نملكها حالياً” و يضيف : ” تبدو هذه الشريحة محدودة و أدائها ليس بالمستوى المتوقع ، إن اختبار قدراتها عن طريق مراقبة المشاة و السيارات و التعرف عليهم ليس بشيءٍ ملائم و هذا الأمر لا يُبهر أي باحث في المجال الحاسوبي و الإلكتروني.”[/rtl]
[rtl]يقول LeCun أيضاً في بريدٍ إلكتروني أرسله للصحافة ” إن الشرائح التي تعتمد هذه الآلية قد تكون مفيدة جداً لعدد من التطبيقات و الاستخدامات لكنّي أشك في جدوى التصميم التي اختارته IBM” ، لكن العديد من باحثي العلوم العصبية استهجنوا انتقاداته.[/rtl]
[rtl]و يقول Terrence J. Sejnowski و هو مدير مختبر البيولوجيا العصبية الحاسوبيّة في معهد Salk “هذه الشريحة كالترانزستور الأول ، سيستغرق الأمر أجيالاً قبل أن يكون لها القدرة على المنافسة ، لكن يوماً ما ستصبح قادرةً على القيام بما لا تقدر عليه معالجات الرسوميات الحالية (G.P.U)”.[/rtl]
[rtl]مُوّلت أبحاث IBM من قبل وكالة المشاريع البحثية الدفاعية المتقدمة و هي الذراع البحثي لوزارة الدفاع الاميركية ضمن برنامج SyNapse. أهداف برنامج SyNapse لإنتاج معالجات حيويّة قليلة استهلاك الطاقة بحسب Gill Pratt مدير البرنامج تتلخص في أمرين:[/rtl]

الأول : إيجاد طريقة مراقبة و دراسة آلية للمعطيات التي تقدمها الطائرات العسكريّة بدون طيّار أثناء طلعات المراقبة التي تقوم بها ، فهناك كميةٌ هائلةٌ من البيانات و لا يوجد عدد كافي من الموظفين لمعالجتها كلها.
الثاني : إيجاد آداة مخبرية تتيح لباحثي العلوم العصبية اختبار الفرضيات الجديدة حول طريقة عمل المخ بشكل أسرع.

[rtl]المصدر[/rtl]

باحثو IBM يطورون شريحة حاسوبية مصممة لتعمل كالدماغ

باحثو IBM يطورون شريحة حاسوبية مصممة لتعمل كالدماغ :: تعاليق

باحثو IBM يطورون شريحة حاسوبية مصممة لتعمل كالدماغ