В исследовании, проведенном Пекинским университетом, был разработан новый мемристорный чип, способный с высокой точностью моделировать сложную поверхность человеческого мозга менее чем за 10 миллисекунд. Исследование чипа, разработанного в сотрудничестве с Шанхайским институтом микросистем и информационных технологий Китайской академии наук, было опубликовано в журнале «Science».
«Elchi» сообщает, что системы искусственного интеллекта, адаптирующие нейронные сети к математическим уравнениям для отслеживания сложных систем, развивающихся во времени, используются в физическом моделировании, медицинской визуализации и 3D-реконструкции мозга.
Однако в традиционных компьютерах постоянная передача данных между памятью и процессором замедляет время обработки и приводит к высокому энергопотреблению.
Обработка выполняется непосредственно в памяти
Новый чип устраняет необходимость передачи данных между памятью и процессором, выполняя критические вычисления непосредственно там, где хранятся данные. Это позволяет завершать процессы моделирования мозга быстрее и с меньшим энергопотреблением.
Чип, изготовленный с использованием 40-нанометрового техпроцесса и занимающий площадь 0,28 квадратных миллиметра, работает на частоте 50 МГц. Демонстрируя в 3,82–36,27 раза более высокую производительность по сравнению с передовыми процессорами ASIC в вычислениях нейронной динамики, чип потреблял в 11,75–24,73 раза меньше энергии. В процессах реконструкции поверхности коры головного мозга он достиг ускорения до 478 раз по сравнению с GPU NVIDIA A100.
Новая эра для медицинских технологий
В ходе тестов чип успешно смоделировал границы белого и серого вещества мозга; он создал гладкие и топографически последовательные 3D-поверхностные сетки, сохраняя при этом сложные извилины мозга.
Эта технология, сокращающая сложное моделирование на базе искусственного интеллекта до миллисекундного уровня, предназначена для использования в нейрокомпьютерных интерфейсах, цифровых двойниках мозга, системах навигации в реальном времени во время операций и в исследованиях нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
Şayəstə