سیلیکون ‘نورون ها ممکن است اضافه کردن یک بعد جدید به کامپیوتر پردازنده

هنگامی که این آتش سوزی یک نورون مصرف به طور قابل توجهی انرژی بیش از یک معادل عملیات کامپیوتر. و در عین حال یک شبکه از همراه سلول های عصبی می تواند به طور مداوم یادگیری حس و انجام کارهای پیچیده در سطح انرژی که در حال حاضر دست نیافتنی برای حتی state-of-the-art پردازنده.

چه یک نورون را به صرفه جویی در انرژی است که معاصر کامپیوتر واحد پردازش نمی کند ؟

مدل کامپیوتری توسط محققان در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس ” McKelvey مدرسه مهندسی فراهم می کند پاسخ دهد. با استفاده از شبیه سازی سیلیکون “نورون” آنها دریافتند که محدودیت انرژی در یک سیستم همراه با ذاتی ملک سلول های عصبی را به حرکت به پایین ترین انرژی پیکربندی منجر به پویا در یک فاصله پروتکل ارتباطی است که هر دو قوی تر و بیشتر انرژی کارآمد تر از سنتی پردازنده رایانه.

این تحقیقات از آزمایشگاه Shantanu Chakrabartty های Clifford W. مورفی استاد در پرستون M. سبز وزارت Systems & مهندسی برق منتشر شده در ماه گذشته در مجله Frontiers in Neuroscience.

این یک مورد از انجام بیشتر با کمتر.

, Ahana Gangopadhyay, یک دانشجوی دکتری در Chakrabartty آزمایشگاه و سرب نویسنده در این مقاله بوده است بررسی مدل های کامپیوتری برای مطالعه انرژی محدودیت در سیلیکون های عصبی مصنوعی — ایجاد سلول های عصبی متصل به سیم که نشان می دهد همان پویایی و رفتار به عنوان سلول های عصبی در مغز ما.

مانند بیولوژیکی سلول های عصبی خود را در سیلیکون همتایان نیز بستگی خاص الکتریکی شرایط برای آتش و یا سنبله. این خوشه هستند که اساس عصبی ارتباط زیپ به عقب و جلو حمل اطلاعات از نورون به نورون.

محققان برای اولین بار نگاه محدودیت انرژی در یک نورون. سپس یک جفت. سپس آنها اضافه شده ، “ما در بر داشت یک راه وجود دارد به زن و شوهر آنها را به جایی که شما می توانید با استفاده از برخی از این انرژی محدودیت های خود را برای ایجاد یک virtual کانال های ارتباطی” Chakrabartty گفت.

یک گروه از سلول های عصبی تحت یک مشترک انرژی محدودیت. بنابراین زمانی که یک نورون منفرد و خوشه آن لزوما بر انرژی موجود-و نه فقط برای سلول های عصبی آن را به طور مستقیم متصل به اما برای دیگران عامل تحت همان انرژی محدودیت.

خونتان سلول های عصبی در نتیجه ایجاد آشفتگی در سیستم اجازه می دهد هر نورون به “می دانم” که دیگران خونتان که در پاسخ ، این است که اگر سلول های عصبی بودند همه جاسازی شده در یک ورق های لاستیکی; یک تک موج ناشی از یک سنبله را بر همه آنها را. و مانند تمام فرآیندهای فیزیکی سیستم از سیلیکون به سلول های عصبی به خود بهینه سازی تمایل خود را به حداقل انرژی متحده در عین حال متاثر از سایر نورون ها در شبکه.

این محدودیت ها با هم می آیند به شکل یک نوع ثانویه شبکه ارتباطی که در آن اطلاعات اضافی را می توان از طریق پویا اما همزمان توپولوژی از خوشه. آن را مانند ورق های لاستیکی ارتعاشی در یک ریتم هماهنگ در پاسخ به چندین خوشه.

این توپولوژی با آن حمل اطلاعات است که ابلاغ شده و نه فقط به سلول های عصبی است که به طور فیزیکی متصل, اما به تمام نورون های تحت همان انرژی محدودیت از جمله آنهایی که از لحاظ جسمی نمی شود متصل است.

تحت فشار این محدودیت Chakrabartty گفت: “آنها یاد بگیرند که به شکل شبکه ای در پرواز است.”

این باعث می شود برای بسیاری ارتباطی کارآمد تر نسبت به پردازنده رایانه که از دست دادن بسیاری از انرژی خود را در روند خطی ارتباطی که در آن نورون باید اول ارسال سیگنال از طریق B به منظور برقراری ارتباط با C.

با استفاده از این سیلیکون به سلول های عصبی برای کامپیوتر پردازنده می دهد بهترین بهره وری-به-سرعت پردازش معاوضه, Chakrabartty گفت. این اجازه خواهد داد که سخت افزار طراحان برای ایجاد سیستم برای استفاده از این ثانویه شبکه محاسبات نه فقط خطی اما با توانایی انجام محاسبات اضافی در این ثانویه شبکه خوشه.

فوری گام های بعدی هستند که برای ایجاد یک شبیه ساز است که می تواند تقلید از میلیاردها سلول عصبی. سپس محققان آغاز خواهد شد روند ساخت فیزیکی تراشه.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de