«Искусственный мозг» IBM TrueNorth будет учиться у настоящих мозгов

IBM объявила о первом вызове, который бросает своим будущим компьютерным чипам TrueNorth, так называемым «нейроморфным» компьютерам, которые физически структурированы как мозг: изучить массу данных, собранных настоящими человеческими мозгами, и извлечь из них смысл. Такого рода задачи для большинства традиционных компьютеров практически невыполнимы, но IBM надеется, что со своей новой технологией получит возможность наблюдать человеческий мозг в режиме реального времени — и, возможно, вмешиваться.

Особо крупные и очень опасные эпилептические припадки являются результатом масштабных бурь электрической активности, которые бушуют в двух полушариях мозга. Врачи с трудом находят надежные сигнатуры этих бурь, так что обнаружить их заранее и применить эффективные контрмеры часто не представляется возможным. Но нейронные сети идеально подходят для поиска таких сложных моделей. IBM скармливает своим новым нейроморфным чипам TrueNorth данные электроэнцефалограмм (ЭЭГ) эпилептиков в надежде, что те смогут выявить закономерности, связанные с крупными припадками. Однако реальный потенциал заключается в применении и уникальных преимуществах нейроморфной архитектуры.

IBM уже однажды связала обычные цифровые компьютеры в симуляцию человеческого мозга. Она была такой же комплексной, но работала в 1500 раз медленнее оригинала. Исследователи IBM отметили, что реальным ограничивающим фактором является не вычислительная мощь, а электроэнергия. Если мы возьмем обычные цифровые алгоритмы, использованные для запуска медленной симуляции, и просто ускорим их в 1500 раз, нам потребуется порядка 12 гигаватт энергии. И пока лаборатории не оснащаются ядерными реакторами, придется искать способ получше.

К счастью, хороший чертеж у нас есть: человеческий мозг. В конце концов, человеческий мозг работает со всей сложностью человеческого мозга постоянно и требует всего 20 Вт — достаточно, чтобы запитать небольшую лампочку. Нейроморфные чипы IBM TrueMorph также имеют повышенную энергоэффективность.

Эти чипы прекрасно подойдут для запуска кода, анализирующего данные. Сложный и тонкий анализ данных с использованием традиционного «железа» приведет к разрядке огромной батареи за пару часов; с TrueNorth или подобной архитектурой, возможно, получится носить их на теле и поддерживать работу в течение для или даже недели.

Конечная цель IBM заключается в использовании TrueNorth для обнаружения приступов в режиме реального времени — с помощью имплантата или носимого устройства. Энергоэффективный чип сможет наблюдать и считывать ЭЭГ пользователя, идентифицируя приближающийся приступ. Затем он сможет подать вам сигнал через смартфон или сразу в медпункт, а в будущем даже ввести необходимые лекарства.

Носимые технологии требуют революции либо в сфере энергии, либо в энергоэффективности. Если мы когда-нибудь собираемся обзавестись устройствами, получающими электроэнергию из вашей одежды, например, нам понадобятся чипы, которые не требуют больших объемов энергии. Нейроморфные чипы, возможно, станут одним из таких решений. Мониторинг эпилепсии — это всего лишь одно из возможных применений.