Čip, ktorý napodobňuje mozog, je realitou. Odborníci varujú, že ide o začiatok éry strojov

Počítače začínajú chápať svet podobne ako my. Nový čip z dielne vedcov z USC dokáže spracovávať informácie ako ľudský mozog. Učí sa, pamätá si a reaguje podľa skúseností. Ide o prelom, ktorý môže navždy zmeniť hranice medzi človekom a strojom.

ludsky mozog ako tranzistor
Zdroj: DALLE, ChatGPT, Vosveteit.sk

Vývoj počítačov neustále napreduje, no skutočný prelom prichádza len zriedkakedy. Práve taký moment však zažil tím výskumníkov z University of Southern California. Na fakulte Viterbi School of Engineering vytvorili zariadenie, ktoré napodobňuje fungovanie ľudského mozgu. Nejde o len ďalší čip s vylepšenou architektúrou, ale o úplne nový spôsob spracovania dát. Hlavne taký, aký by ešte pred pár rokmi znel, ako čisté sci-fi zo Star Treku.

Základ dnešných počítačov je už desaťročia rovnaký. Von Neumannova architektúra, ktorá oddeľuje procesor od pamäte, sa síce osvedčila, no zároveň sa stala „brzdou“ ďalšieho pokroku. Neustále presúvanie údajov medzi dvoma oddelenými časťami systému vedie k zbytočnému plytvaniu energiou a času. S rastúcou náročnosťou umelej inteligencie sa tento problém čo raz viac prehlbuje. Čipy sú rýchlejšie ako kedykoľvek predtým, ale stále strácajú obrovské množstvo výkonu pri prenose dát.

Odoberaj Vosveteit.sk cez Telegram a prihlás sa k odberu správ
Výskumníci predstavili tranzistor novej generácie
Zdroj: Unsplash (Axel R.)

Že by sa blížila nová éra počítačov?

Vedci z USC sa rozhodli tento problém odstrániť od základov. Využili princípy biológie a vytvorili hardvér, ktorý zlučuje pamäť a spracovanie informácií do jedného celku. V ich novom koncepte majú umelé neuróny vlastnú schopnosť reagovať, pamätať si a prispôsobovať sa. Teda presne ako tie biologické. Každý neurón sa tak stáva malým výpočtovým uzlom, ktorý dokáže samostatne analyzovať dáta bez nutnosti neustálej komunikácie s centrálnou jednotkou (CPU).

Tento prístup nielenže odstraňuje tzv. „úzke hrdlo“ tradičných architektúr, ale zároveň dramaticky znižuje spotrebu energie. Kým mozog človeka zvláda neuveriteľné množstvo výpočtov len s približne 20 wattmi energie, moderné AI servery pohlcujú stovky kilowattov. Ak sa podarí technológiu z USC dotiahnuť do bežnej praxe, môžeme sa priblížiť k momentu, keď sa výpočtová efektivita ľudskej biológie stane dosiahnuteľným technologickým štandardom.

Najsilnejším prvkom týchto nových čipov je spôsob, akým spracúvajú informácie. Namiesto plynulého toku dát používajú krátke impulzy „spikes“, teda presne ten istý princíp, ktorý využíva mozog. V praxi to znamená, že každý neurón reaguje len na dôležité informácie, čím sa dramaticky šetrí energia. Tieto impulzné reakcie navyše umožňujú mimoriadne rýchle paralelné spracovanie údajov.

tranzistory cpu-564784_1280.jpg
Zdroj: Pixabay.com (blickpixel) / ilustračný obrázok

Zatiaľ len prototyp, ale s obrovským potenciálom

Ešte fascinujúcejšia je schopnosť učenia. Nové umelé neuróny napodobňujú tzv. synaptickú plasticitu. Ide o proces, ktorým sa spoje medzi neurónmi posilňujú alebo oslabujú podľa toho, ako často sa používajú. Inými slovami, čip sa dokáže učiť sám, počas svojej činnosti. Vďaka tomu dokáže reagovať na nové vzory, optimalizovať spracovanie dát a prispôsobovať sa bez zásahu vývojárov. Táto dynamická schopnosť mu dáva predpoklady na využitie v oblastiach, kde sa rýchlosť rozhodovania rovná životu či bezpečnosti. Využitie by teda mohli nájsť od autonómnych áut až po inteligentnú medicínu.

Aktuálne sa výskum nachádza vo fáze plne funkčného prototypu (nie ako „slávny“ SK-USA čip Tachyum). Podľa členov tímu už dnes dokáže ukázať, že adaptívne správanie nie je hudbou budúcnosti, ale realitou. Cieľom ďalšej fázy je prepojenie veľkého množstva týchto neurónov do rozsiahlych sietí, ktoré by dokázali zvládnuť zložité výpočty v reálnom čase.

Ak sa projekt podarí rozvinúť, môžeme byť na prahu éry, v ktorej čipy prestanú len napodobňovať inteligenciu, ale stanú sa ňou. USC Viterbi tak otvára cestu k svetu, kde budú počítače uvažovať, analyzovať a učiť sa podobne ako my. Nie cez kód, ale cez samotnú podstatu hardvéru.

Google News Pridaj si Vosveteit.sk medzi obľúbené zdroje v Google News Pridať