A neuromorfikus chipek felépítése az emberi agy gazdaságos működését hivatott imitálni: ezek a újabb generációs lapkák már egy helyen tárolják a memóriát és végzik a számításokat, ezzel a térbeli közelséggel csökkentik a feladatok kivitelezéséhez szükséges időt, a párhuzamos futó adatfeldolgozási folyamatok pedig tovább növelik az energiahatékonyságot és a késleltetési idő csökkenését is lehetővé teszik. A neuromorfikus chipek mesterséges idegsejtjei a valódi neuronokhoz hasonlóan funkcionálnak, vagyis egyszerre nem csak egy, hanem sokezer másik neuronnal is tudnak kommunikálni, egy gyorsan tanuló és gyorsan reagáló hálózatot alkotva.
Az emberi agy 86 milliárd idegsejtjéhez és sok billiárdnyi szinapszisához képest azonban az ember által alkotott rendszerek egyelőre jóval kevesebb egységet tartalmaznak,
többek között azért is, mert az agynak a processzorok építése szempontjából legfontosabb tulajdonságát, az energiahatékonyságot rontja, ha az architektúra túl nagy méretű, márpedig az organikus struktúra rendkívüli neuron-sűrűségét utánozni a hardvereken nem egyszerű feladat.
A nehézségek ellenére a von Neumann architektúrákat felváltó neuromorfikus chipek sok gyártó laborjaiban épülnek, az Intel például rendszeresen jelentet meg újabb és újabb, egyre több mesterséges neuronnal rendelkező processzorokat, amelyek bizonyítják, hogy azoknak a rendszereknek, amelyek eleve az emberi felépítés, autonómia, tanulási képességek és önálló döntéshozatal valamilyen szintű imitálását igyekeznek megvalósítani, szükségük lehet a megfelelő működéshez az emberi agyat utánzó mesterséges "agyra". A neuromorfikus számítás két ígéretes iránya a CMOS áramkörökre vagy a memrisztor technológiára épít, mindkettő eltér a hagyományos számítási berendezések különválasztott memóriára, vezérlő egységre és logikai egységre alapozott megoldásaitól.
A kínai Tsinghua Egyetem kutatói most újfent bizonyították, hogy a neuromorfikus robotagy mennyivel hatékonyabb a gépek irányítása szempontjából, mint a tradicionális chipek: a kísérletükben egy neuromorfikus chippel ellátott robot, Tianjicat sokkal kevesebb energiafelhasználással és jelentősen gyorsabban végezte el a feladatait, mint egy, a kontroll alany szerepet játszó, NVIDIA chippel felszerelt gép. A lapka, az egyetem által fejlesztett 28 nanométeres TianjicX, magas szintű párhuzamos programfuttatásra, alacsony fogyasztásra és alacsony késleltetésre lett kialakítva és a tér-, és időbeli rugalmasság a védjegye, az eredmények pedig igazolták az előzetesen becsült hatékonyságát.
A rugalmasság ebben az esetben azt jelenti, hogy a TianjicX-szel működő robot önállóan tudta eldönteni, hogyan ossza be az erőforrásait és az idejét a lehető a legjobb módon, melyik feladat élvezzen elsőbbséget és hogyan legyen képes multitaskingban dolgozni.
A gép a NVIDIA Jetson TX2-jével működő társával összehasonlítva 50,66%-kal kevesebb energiafogyasztással és nyolcvanadára redukált késleltetéssel oldotta meg a feladatát,
ami a célszemély (egy egérrobot) becserkészése és az akadályok kikerülése volt.
A kutatók szerint a fejlesztés hozzájárulhat a mesterséges intelligenciára alapozott, komplex algoritmusokkal operáló gépek működtetéséhez, amelyeknek az emberi környezetben egyre több és egyre bonyolultabb feladat kell megoldaniuk és egyre magasabb elvárásoknak kell megfelelniük.
(Fotó: Walden Kirsch/Intel Corporation, Getty Images/just_super)