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世界最快“人脑”处理器诞生于墨尔本

贾小霆

2021-04-02 13:47:24

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神经形态处理器比传统的计算机处理器更像大脑。

由澳大利亚斯威本科技大学（swinburne university）领导的国际团队与同在墨尔本的皇家墨尔本理工大学（rmit）和蒙纳士大学（monash university）合作，展示了世界上最快，最强大的人工智能光学神经形态处理器。

这一突破性技术发表在著名的《自然》科学杂志上，可以每秒10万亿次操作（teraops/s）的速度处理超大规模数据。对于神经形态处理器而言，这代表了巨大的飞跃，因为神经形态处理器比传统的计算机处理器更像大脑。
来自皇家墨尔本理工大学教授arnan mitchell表示，这项新技术对所有形式的处理和通信的适用性意味着它将产生巨大的影响。
“它比迄今为止任何人在光学神经处理器中展示的任西都要快10,000倍，它是由现成的，可靠的组件制成的，可以将它们集成到一个指甲大小的芯片中，” mitchell教授提到。
“它实际上是有效的，而不是对正在发生的事情的预测，而是正在发生的事情。”
“从长远来看，我们希望在芯片上实现完全集成的系统，从而大大降低成本和能耗。”
像这样的人工神经网络是ai的关键部分，因为它们可以“学习”并执行复杂的操作，从计算机视觉，自然语言处理，面部识别和语音翻译到玩策略游戏以及诊断医疗状况。
受大脑视觉皮层系统生物结构的启发，人工神经网络提取原始数据的关键特征，以前所未有的准确性预测属性和行为。
在斯威本科技大学教授avi moss， xu xingyuan博士（蒙纳士大学/斯威本科技大学）和皇家墨尔本理工大学的教授arnan mitchell的带领下，该团队在光学神经网络领域取得了非凡的成就：极大地提高了他们的计算速度和处理能力。
该团队不仅展示了其设备的运行速度比以前的任何光子处理器快了1000倍，而且还展示了它们在处理记录大小的超大尺寸图像时的表现-足以实现全面的面部图像识别，这是其他光学处理器无法做到的去完成。
avi moss教授说：“这一突破是通过＇光学微梳子＇实现的，正如我们在2020年5月报道的世界纪录的互联网数据速度一样。”
虽然最先进的电子处理器（例如google tpu）可以超过100 teraops/s的速度运行，但这可以通过数以万计的并行处理器来完成。
相反，该团队演示的光学系统使用单个处理器，并且是通过一种新技术实现的，该技术通过集成的微梳状光源同时在时间，波长和空间维度上对数据进行交织。
微梳子是相对较新的设备，其作用类似于在单个芯片上由数百个高质量红外激光器组成的彩虹。它们比任何其他光源都更快，更小，更轻且更便宜。
“自从我共同发明它们以来的10年中，集成的微梳状芯片已经变得极为重要，我们也为能看到它们在信息通信和处理方面取得了如此巨大的进步而感到兴奋不已。微型梳子为我们满足世界对信息的无限需求提供了巨大的希望。”
该研究的共同主要作者，蒙纳士大学的xu博士说，该研究表明，通过创新地使用微梳，我们可以极大地扩展处理器的功能。
下一步
moss教授和mitchell教授已经在探索该技术的实际应用，并且作为其中一部分，将与皇家墨尔本理工大学的“澳大利亚研究中心”自动决策与社会卓越中心合作，促进有益于社会的道德应用。
皇家墨尔本理工大学计算学院的院长mark sanerson教授说，像这样的重大技术进步强调了从更大角度了解自动化的重要性，包括道德方面的考虑。
“ mitchell教授和他的团队的研究令人兴奋，它创建了一个ai系统，该系统可以对庞大的数据集进行拖曳，将内容分类，并帮助我们更快地发现疾病隐患。”他说。
“但是，允许更多，更快的ai的创新技术运用会存在风险，而且还存在被滥用的可能性。”
他说：“对于像这样的项目，我们的中心将专注于创建负责任的，道德的和包容性的自动化决策所必需的知识和策略。”