В 2024 году запустят DeepSouth – первый суперкомпьютер, моделирующий нейронные сети размером с человеческий мозг, созданный австралийскими учёными. Его применение принесёт прогресс как в компьютерных науках (в частности, в ИИ), так и в нейронауке.
В 2024 году исследователи области нейронаук и информатики достигнут важного этапа с запуском суперкомпьютера DeepSouth, разработанного учеными Международного центра нейроморфных систем (ICNS) при Университете Западного Сиднея. Способный моделировать мозговые процессы, этот компьютер позволит глубже понять эффективность искусственного интеллекта. Межотраслевой проект обещает прогресс в робототехнике, здравоохранении и других областях, способствуя экологически чистым вычислениям.
Суперкомпьютер получил название DeepSouth в честь TrueNorth от IBM, создававшей машины для моделирования больших импульсных нейронных сетей, и Deep Blue, первого компьютера-чемпиона мира по шахматам. Название также отражает географическое расположение компании.
Нейроморфизм и энергоэффективность
DeepSouth является значительным технологическим достижением, в том числе благодаря своей нейроморфной архитектуре, основанной на биологических процессах человеческого мозга. Такой подход позволяет суперкомпьютеру моделировать синаптические операции — взаимодействие нейронов — на огромном масштабе. Благодаря этому DeepSouth способен выполнять 228 триллионов (228 x 10^12) операций в секунду. 12DeepSouth выполняет до миллиарда синаптических операций в секунду, демонстрируя производительность, сопоставимую с активностью нейронов человека. Такая способность воспроизводить сложность и скорость взаимодействия нейронов открывает новые возможности для изучения работы мозга и моделирования когнитивных процессов.
DeepSouth отличается революционной энергоэффективностью. В отличие от обычных суперкомпьютеров, потребляющих много энергии, DeepSouth выполняет большие синаптические операции с меньшим расходом электроэнергии. Такая производительность достигнута благодаря использованию передовых технологий, в том числе полевых программируемых вентильных матриц (FPGA), позволяющих менять конфигурацию после производства и оптимизировать энергопотребление.
Директор ICNS, профессор Андре ван Шайк, в пресс-релизе заявил: «Развитие понимания вычислений мозга с помощью нейронов тормозится неспособностью моделировать сети, аналогичные мозгу, на большой протяженности. Моделирование нейронных сетей на обычных компьютерах с графическими процессорами и многоядерными процессорами слишком медленно и энергозатратно. Наша система изменит это».
Междисциплинарные приложения
DeepSouth способен моделировать человеческий мозг, что в биомедицине дает возможность глубже изучать нейродегенеративные заболевания, например, болезнь Альцгеймера или Паркинсона. Исследователи могут использовать DeepSouth для моделирования и изучения дисфункции нейронов, что может привести к созданию новых методов лечения или лекарств.
В области робототехники симуляция мозговых процессов с помощью DeepSouth делает роботов более автономными и адаптивными, позволяя им обрабатывать сложную информацию с небывалой скоростью и эффективностью.
DeepSouth также неизбежно повлияет на изучение космоса и искусственный интеллект. В космическом пространстве управление энергией имеет первостепенное значение, поэтому его энергоэффективность может способствовать созданию более эффективных систем навигации и обработки данных для космических миссий.
В сфере искусственного интеллекта DeepSouth предоставляет возможность разработки более изящных систем. алгоритмовАвтоматизированное обучение, которое потребляет меньше энергии, может более точно имитировать мыслительные процессы человека. Это приведёт к прогрессу в таких областях, как распознавание речи, компьютерное зрение и автоматическое принятие решений.
Технические и коммерческие достижения
DeepSouth легко масштабируется, что дает возможность адаптироваться к различным требованиям исследований и приложений. Пользователи могут добавлять или удалять оборудование в соответствии с потребностями своих проектов, получая индивидуальный подход. Такая гибкость делает DeepSouth подходящим для широкого спектра исследовательских сценариев и экономически выгодным для разных учреждений и компаний, начиная от университетов и заканчивая стартапами.
Кроме того, DeepSouth обладает способностью реконфигурации за счёт использования FPGA. FPGA позволяют перепрограммировать аппаратное обеспечение после его изготовления, что позволяет со временем интегрировать новые нейронные модели и правила обучения. искусственный интеллект.
DeepSouth будет доступна через пользовательский интерфейс на Python, что упростит работу исследователей и разработчиков без глубоких знаний компьютерных наук. Благодаря этому доступу и способности моделировать процессы человеческого мозга система сможет предлагать решения по обработке информации, приближенные к естественным механизмам.
Команда ICNS из Университета Западного Сиднея сотрудничает с международными партнерами, включая Университет Аахена в Германии. DeepSouth также должен сыграть важную роль в развитии Западного Сиднея как центра передовых технологий. Его открытие намечено на апрель 2024 года и станет важной вехой в развитии технологической инфраструктуры региона. Влияние DeepSouth выйдет за рамки академических границ и окажет положительное влияние на местную экономику, привлекая инвестиции, создавая рабочие места и стимулируя инновации в ключевых секторах, таких как искусственный интеллект, робототехника и биомедицина.