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| 本文作者： 周蕾 | 2020-03-17 09:48 |
雷鋒網(wǎng)消息，英特爾和康奈爾大學(xué)今天發(fā)表了一份聯(lián)合論文，展示了英特爾的神經(jīng)形態(tài)芯片Loihi的新能力：它能夠從氣味中學(xué)習(xí)和識別10種有害物質(zhì)——即使存在“顯著的”數(shù)據(jù)噪聲和遮擋的情況。
合著者說，它表明了神經(jīng)形態(tài)計算技術(shù)可用于檢測爆炸物、麻醉品、聚合物等的前體氣味物質(zhì)。
這項研究本周發(fā)表在雜志《自然·機(jī)器智能》（Nature Machine Intelligence）上，英特爾和康奈爾大學(xué)的有關(guān)研究人員利用72個化學(xué)傳感器對不同氣味做出反應(yīng)的數(shù)據(jù)集，通過配置生物嗅覺的電路圖來描述如何“教會”Loihi“聞味道”。
他們說，他們的技術(shù)不會破壞芯片的氣味記憶；與以往最先進(jìn)的傳統(tǒng)方法相比，它具有“優(yōu)異的”識別精度，其中包括的機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案，需要每級的訓(xùn)練樣本數(shù)量多3000倍才能達(dá)到相同級別的分類精度。
英特爾神經(jīng)形態(tài)計算實驗室高級研究科學(xué)家Nabil Imam認(rèn)為，這項研究將為神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)鋪平道路，該系統(tǒng)可以診斷疾病，檢測武器和爆炸物，發(fā)現(xiàn)毒品以及發(fā)現(xiàn)煙霧和一氧化碳的跡象。
他在一份聲明中說：“我們正在開發(fā)Loihi上的神經(jīng)算法，它可以模擬人類聞到什么東西時大腦里發(fā)生的事情。” 他還表示，“這項工作是當(dāng)代神經(jīng)科學(xué)和人工智能研究進(jìn)行到十字路口的一個典范，并證明了Loihi提供重要感知功能的潛力，這可能會使各行各業(yè)受益。”
神經(jīng)形態(tài)工程，也稱為神經(jīng)形態(tài)計算，描述了模仿神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)生物學(xué)結(jié)構(gòu)的電路使用。英特爾、IBM、惠普、麻省理工學(xué)院、普渡大學(xué)、斯坦福大學(xué)和其他機(jī)構(gòu)的研究人員希望利用它來開發(fā)超級計算機(jī)，預(yù)計的功能或許比現(xiàn)在的任何計算機(jī)都要強(qiáng)大一千倍。
英特爾的14納米Loihi芯片具有60毫米的管芯尺寸，包含超過20億個晶體管，13萬個人工神經(jīng)元和1.3億個突觸，以及三個用于協(xié)調(diào)的可管理Lakemont內(nèi)核。
Loihi的獨特之處在于，他有一個可編程微代碼引擎，用于異步尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（SNN）或AI模型的片上訓(xùn)練，該模型將時間整合到其操作模型中，因此模型的組件不會同時處理輸入數(shù)據(jù)。英特爾聲稱，這將用于“高效”地實施自適應(yīng)自我修改、事件驅(qū)動和細(xì)粒度的并行計算。
根據(jù)英特爾的說法，Loihi的信息處理速度比傳統(tǒng)處理器快1000倍，效率高10,000倍，并且可以解決某些類型的優(yōu)化問題，其速度和能源效率提高了三個數(shù)量級以上。
此外，Loihi保持實時性能結(jié)果，在擴(kuò)展50倍時僅使用30％的電能（而傳統(tǒng)硬件多消耗500%的電能），與廣泛使用的cpu運行同時定位和映射方法相比，它消耗的電能大約少100倍。
除了神經(jīng)形態(tài)計算領(lǐng)域外，Google、加拿大高級研究所、矢量人工智能研究所、多倫多大學(xué)、亞利桑那州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科研人員，已經(jīng)研究了用人工智能方法來解決分子識別和氣味預(yù)測問題。Google最近展示了一個模型，它比最先進(jìn)的方法和來自“夢想嗅覺預(yù)測挑戰(zhàn)”（一項描繪氣味化學(xué)特性的競賽）的表現(xiàn)最好的模型還要出色。
另外，IBM還開發(fā)了Hypertaste，這是一種“人造舌頭”，可以識別“不太適合攝入”的飲料和其他液體。
雷鋒網(wǎng)編譯，via VentureBeat《Intel trains neuromorphic chip to detect 10 different odors》
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