美軍引進(jìn)IBM神經(jīng)芯片 耗能更低視覺(jué)計(jì)算能力更強(qiáng)大

責(zé)任編輯:editor006

2017-01-12 17:17:31

摘自:OFweek電子工程網(wǎng)

衛(wèi)星、飛機(jī)、無(wú)人機(jī)……美國(guó)空軍在天空部署了很多 “眼睛”。”  吳清曾經(jīng)將TrueNorth和高性能Nvidia計(jì)算機(jī)Jetson TX-1對(duì)比,Jetson TX-1定價(jià)約為500美元,它可以為機(jī)器(比如汽車(chē)、移動(dòng)機(jī)器人)增加機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。

衛(wèi)星、飛機(jī)、無(wú)人機(jī)……美國(guó)空軍在天空部署了很多 “眼睛”?,F(xiàn)在它又有了新想法:用大腦一樣的計(jì)算機(jī)芯片強(qiáng)化系統(tǒng),讓設(shè)備更智能,可以自動(dòng)識(shí)別坦克、防空系統(tǒng)。

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室從IBM引進(jìn)了神經(jīng)形態(tài)芯片,它可以從雷達(dá)航空?qǐng)D像中識(shí)別軍事、民用車(chē)輛。這塊芯片非同尋常,它可以用很高的精準(zhǔn)度完成工作,跟普通高性能計(jì)算機(jī)一樣,但是能耗連高性能計(jì)算機(jī)的二十分之一都不到。

2014年,實(shí)驗(yàn)室與IBM簽下價(jià)值55萬(wàn)美元的合同,它成為第一個(gè)付款使用TrueNorth芯片的客戶(hù)。在芯片中,一百萬(wàn)個(gè)元素組成網(wǎng)絡(luò),模擬哺乳動(dòng)物大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu),它用2.56億個(gè)突觸連接,然后用網(wǎng)絡(luò)處理數(shù)據(jù)。

這種芯片與現(xiàn)有計(jì)算機(jī)芯片完全不同,在處理問(wèn)題時(shí),新芯片的效率更高。美國(guó)空軍之所以感興趣,主要是因?yàn)樗梢则?qū)動(dòng)先進(jìn)的機(jī)器視覺(jué)技術(shù),一般來(lái)說(shuō),計(jì)算機(jī)視覺(jué)需要強(qiáng)大的計(jì)算力。衛(wèi)星、高空飛機(jī)、需要用發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的空中基地、小型無(wú)人機(jī),它們都可以使用新芯片。空軍研究實(shí)驗(yàn)室首席電子工程師吳清(Qing Wu)說(shuō):“空軍負(fù)責(zé)的任務(wù)區(qū)域包括空中、太空、網(wǎng)絡(luò)空間,所有這些地區(qū)都會(huì)受到能源的限制。”

吳清曾經(jīng)將TrueNorth和高性能Nvidia計(jì)算機(jī)Jetson TX-1對(duì)比,Jetson TX-1定價(jià)約為500美元,它可以為機(jī)器(比如汽車(chē)、移動(dòng)機(jī)器人)增加機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。

兩臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)電腦用不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像處理軟件區(qū)分10類(lèi)軍事民用車(chē)輛,這些車(chē)輛出現(xiàn)在MSTAR公共數(shù)據(jù)集中。識(shí)別的車(chē)輛包括俄羅斯T-72坦克、運(yùn)輸兵員裝甲車(chē)、推土機(jī)。兩個(gè)系統(tǒng)的精準(zhǔn)度都達(dá)到了95%,但是IBM芯片的能耗只有Nvidia芯片的1/20-1/30。

在處理此類(lèi)任務(wù)時(shí),IBM芯片效率更高。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)在硬件芯片上運(yùn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件,軟件可以用于各種目的,解決各種問(wèn)題。TrueNorth芯片的硬件專(zhuān)為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)打造,它用100萬(wàn)個(gè)物理神經(jīng)元解決某種問(wèn)題。

為什么這種架構(gòu)效率更高呢?吳清解釋說(shuō),因?yàn)樾酒纳窠?jīng)元和突觸既可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù),也可以處理數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中,比如Jetson TX-1,運(yùn)算組件與存儲(chǔ)組件是分開(kāi)的。也就是說(shuō),數(shù)據(jù)必須從內(nèi)存?zhèn)鞯教幚砥鳎治鲋髷?shù)據(jù)回傳然后存儲(chǔ)起來(lái),既費(fèi)時(shí)又費(fèi)電。

馬西米利亞諾·范西哲(Massimiliano Versace)是波士頓大學(xué)神經(jīng)形態(tài)實(shí)驗(yàn)室(Neuromorphics Lab)的主管,他參與了五角大樓的另一個(gè)項(xiàng)目。在該項(xiàng)目中,五角大樓向IBM提供資助,讓它開(kāi)發(fā)TrueNorth芯片。范思哲稱(chēng),芯片似乎很有前途。不過(guò)他強(qiáng)調(diào)說(shuō)IBM的芯片犧牲了一些東西。

范思哲解釋稱(chēng),在傳統(tǒng)電腦上部署神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更加容易,因?yàn)镹vidia、谷歌及其它企業(yè)開(kāi)發(fā)了軟件。IBM的芯片不合常規(guī),貴很多。范思哲稱(chēng):“專(zhuān)用神經(jīng)形態(tài)芯片存在兩大障礙:難以使用,價(jià)格很高。”

吳清認(rèn)為,如果大家對(duì)芯片的興趣更大一些,IBM就可以提高產(chǎn)量,降低價(jià)格。IBM表示,公司正在努力讓軟件開(kāi)發(fā)變得更容易一些。

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