engadget - IBM je skupaj s še štirimi univerzami (Columbia, Cornell, California in Wisconsin) in DARPO ustvaril prvi čip, katerega zasnova ni zasnovana na von Neumann-ovem modelu računalnika (procesor in spomin ločena ter povezana z vodilom), ampak je modeliram po vzoru človeških možganov (nevroni oz. živčne celice, služijo kot procesorji za izračun informacij; sinapse, ki služijo kot osnova za učenje in spomin in nevrite (aksone), ki povezujejo tkivo računalnika).
Problem von Neumann-ovih računalnikov je postala predvsem njihova nezmožnost rasti in posledično reševanje velikih problemov. Z razstjo namreč porabijo vedno več energije, z več energije pa pridejo tudi velikostne rede višje zahteve po natančnosti in posledično se to pozna tudi na ceni tehnologije. Z višjim številom komponent na enem čipu pa pridejo tudi višje izgube energije, tudi ko so te komponente v spanju.
V zadnjih 65 letih so računalniki, zasnovani po von Neumann-ovem modelu postali hitrejši preprosto s pošiljanjem in procesiranjem vedno več podatkov, pogosto pa je vodilo ozko grlo, saj morajo vsi podatki skozi le-to. V možganih, po drugi strani, pa se, vsaj po zadnjem (in še vseeno nekoliko omejenem) razumevanju, spomin in procesor nahajata skupaj. Hitrost takšnih procesorjev z integriranim spominom je sicer zelo nizka (komaj 10 Hz), a zaradi zelo visoke stopnje paralelizma (10 milijard nevronov in 10 bilijard sinaps) vse to prinese do zelo visoke stopnje računske moči.
Zaenkrat je raziskovalna ekipa zgradila eno računsko enoto z 256 nevroni, poljem 256 x 256 (65.536) sinaps in 256 aksoni in drugo enoto z 262.144 sinapsami), kar bo predstavljalo osnovno enoto. Takšna osnovna enota je lahko, v nasprotju z sodobnimi mikročipi, zgrajena iz le nekaj milijonov tranzistorjev (v primerjavi z milijardami tranzistorjev običajnih čipov).
Hkrati novi čipi tudi ne bodo programirani na standardni način. Pričakuje se, da se bodo učili skozi izkušnje, našli korelacije, ustvarili hipoteze, pomnili in se učili iz rezultatov - imitirali naj bi torej strukturno in sinaptično plastičnost možganov. Zaradi nižje kompleknosti bodo lahko imitirali tudi dogodkovno zgradbo možganov, torej da se bodo čipi ponovno obudili ko bo potrebno opraviti neko opravilo, posledično pa bo njihova potreba po energiji manjša.
Naslednji koraki za raziskovalce je zgraditi celoten račnalnik, ki ne bo sposoben samo analizirati kompleksnih informacij iz večih virov hkrati (zaenkrat so z njim igrali Pong in reševali probleme, povezane z navigacijo, strojim vidom, iskanjem vzorcev in klasifikacijo), ampak se bo sposoben tudi dinamično preprisati ko interaktira z okoljem.
Zasnova takšnih čipov bi naj predvsem simulirala opravila, za katera so človeški možgani najboljši - zaznavanje, percepcija, interakcija in prepoznavanje - in bi tako dopolnilka sodobne računalnike, ki so postali veliko boljši za reševanje matematičnih problemov in serijskega procesiranja.
Čipi sami seveda niso biološki - trenutno uporabljajo 45 nanometerske polprevodnike in so tako proizvedeni na zelo standarden način.
Dokončni cilj je zgraditi računalnik z 10 milijardami nevroni in 100 bilijardami sinaps, pri čemer bi naj celoten računalnik zavzel manj kot človeški možgani in bi ga poganjal 1 kilowatt energije (kot primerjava, trenutno najhitrejši IBM-ov superračunalnik ima slabih 150 tisoč procesorjev, 144 terabajtov spomina, porabi 2 megawatta energije in okupira ogromno sobo.
Čipi zasnovani po zgledu možganov obstajajo že 20 let (neuromorfno računalništvo). Resni projekti (FACETS, Neurogrid), ki po zmogljivosti presegajo zgornjega, pač nimajo milijonskega PR oddelka in denar uporabljajo za konkretne namene.
že vidim ko bomo čez deset let z neta prenašali "izkušnje" za naše procesorje :D
na forumih pa se bomo važili kakšne in koliko izkušenj ma naš komp :D
This gives a whole new meaning to DLC concept. :)
gzibret: pa saj sem samo citiral Sarah Connor. Nje niso cenzurirali.
Antifašizem je danes poslednje pribežališče ničvredneža, je ideologija ničesar
in neizprosen boj proti neobstoječemu sovražniku - v zameno za državni denar
in neprofitno najemno stanovanje v središču Ljubljane. -- Tomaž Štih, 2021
Nimaš biti kaj skeptičen. Človeški možgani so kompleksna struktura, to je pa tudi vse. Nobene magične stvari ni notri. Tudi njihovo delovanje nam je že kar dosti jasno. Če tale model še ni čisto pravi bo pa naslednji in takrat se lahko začnejo dogajati čudne stvari :)
Ampak do 10 milijard nevronov nam še manjka....sigurno lahko vsaj do konca leta mirno spiš :)
To je kar nekaj. Dokler ne naredijo prave umetne inteligence v softwareu, jim kar tako neki cipi pri tem ne bodo kaj dosti pomagali.
Sicer pa podobno kot je ze JonSnow omenil, to se zdalec ni prvi ne-von Neumannov model racunanja. Prve so namrec ze zasnovali pred vec kot 40 leti, a se pac niso prijeli (npr. dataflow architecture).
Kar je zgoraj omenjeno je preprosto samo hardware-ska implementacija že dolgo znanega koncepta nevronske mreže ali celičnega avtomata, ki mu model nevronske mreže ustreza. V tem smislu možgani res so samo kompleksna struktura in mikroprocesor, ki bi temeljil na podobnih načelih, seveda lahko opravlja nekatere njihove funkcije.
Sicer pa, vse računalništvo temelji na premisah formalne logike in na modelih, oziroma teorijah matematične logike. Na tem področju pa matematiki že dolgo poznamo Gödelov izrek, ki so ga zadnjih sto let mnogi želeli izpodbijati, pa so nazadnje le klonili pred neizpodbitnostjo njegove logične veljavnosti. Alternativna formulacija Gödelovega izreka se glasi: računalniki ne bodo nikoli mogli v celoti nadomestiti matematikov pri njihovem delu.
Na primer, ustvarjalnega mišljenja, ki zna ubežati iz znanega in se dokopati do smiselnega vpogleda v neznano, se pač ne da modelirati z nobeno matematično teorijo. To pove Gödelov izrek.
Do človeškega uma jim manjka prbližno tok kot opici do človeka:) Ljudi od ostalih bitij in "stvari" loči zavedanje o obstoju samega sebe in posledično zavestno (včasih trmasto, včasih celo tako da škodujemo sami sebi, včasih čustveno, včasih razumsko,... delovanje) in tega jim "na žalost" nikoli ne bo uspelo "vdahnit" v nič.
Sej je dovolj da zase veš da se zavedaš :) Jaz vem pa zase...na dejanjih ljudi vidiš, da se vsi zavedajo samih sebe (egoizem ali altruizem ali kombinacija obojega)...
Simulacija zavedanja je vnaprej definiran, učljiv sistem reakcij na drežljaje... Človeška zavest ni vnaprej definirana in ni samo reakcija, ampak je kreativna v svojem razmišljanju...
Živali čutijo in reagirajo, delujejo nagonsko...nekatere imajo čutnost bolj razvito od drugih (npr. pes od mačke), ampak to ni zavedanje svojega obstoja..
Ljudje se po drugi strani odločijo in naredijo nekaj - npr. plenilci v naravi pobijejo toliko živali kolikor jih morajo da so vsi siti, tega ne bodo počeli za hobi! Človek po drugi strani lahko pobija živali za hobi in se lahko ta hip odloči in npr. pobije vse živali...nakar mu bo verjetno hudo za to kar je naredil, ga bo "pekla vest" - vse naštete stvari, ki se dogajajo v človeku pomenijo zavestno delovanje. Zavedanje samega sebe.
Zanimivo področje. Koliko energije pa porabijo človeški možgani v primerjavi s takim čipom? Če je sploh možno primerjati na kakšen smiseln način, kaj pa vem, recimo da bi se računalo porabo 'na nevron' ali pa 'na zaključeno operacijo'?
Človeški možgani so ogromen porabnik energije. Notri vodita dve veliki in debeli žili, ven pa gre velik podatkovni kabel, in 12 manjših. Cca 10% energije za delovanje človeškega telesa se porabi v možganih, ki predstavljajo le nekaj % teže (govorim po spominu, ne da se mi guglat za točnimi vrednostmi).
> Ljudje se po drugi strani odločijo in naredijo nekaj - npr. plenilci v naravi pobijejo toliko živali kolikor jih morajo da so vsi siti, tega ne bodo počeli za hobi!
Ja, seveda. Spusti ti eno kuno (ali pa enega razigranega psa) v kurnik, ali pa ene par volkov v ogrado z ovcami, pa boš videl rezultat.
Človeški možgani so ogromen porabnik energije. Notri vodita dve veliki in debeli žili, ven pa gre velik podatkovni kabel, in 12 manjših. Cca 10% energije za delovanje človeškega telesa se porabi v možganih, ki predstavljajo le nekaj % teže (govorim po spominu, ne da se mi guglat za točnimi vrednostmi).
Ja to na približno že vem, hotel sem reči, koliko v primerjavi s procesorjem, ki bi imel 10 milijard tranzistorjev in bi bil podobno obremenjen in bi rabil seveda tudi hlajenje. Več, manj, približno isto? Zanima me, če je mogoče v tem primeru s tehnologijo priti do kakšnih optimizacij, ki bi bile učinkovitejše od evolucije.
Zanimivo je, kako neki ljudje, kot je Thomas, svoja stališča (in najbrž tudi življenje) utemeljujejo na argumentih kot je na primer: "ne veš niti ...", ali pa "to je totalni crap ..." Med pivskimi bratci to morda deluje, med treznimi in razumnimi ljudmi pa ne.
Čisto po naključju sem prav zares čisti matematik in se ukvarjam z matematično logiko -- in čisto po naključju dejansko vem, kaj pravi Gödelov izrek. V matematični logiki za smiselne in uporabne matematične teorije obstajajo tri pomembne zahteve: 1. vsak formalni sestav (aksiomi in izpeljane trditve in izreki) mora biti smiseln tako, da vsebuje le resnične izjave; 2. zahteva se učinkovitost presoje resničnosti izjav in njihovih morebitnih posledic tako, da je to mogoče izvajati na povsem mehaničen način; 3. vsak formalni sestav mora biti popoln, to je, da vsebuje vse resnice, ki zadevajo področje diskurza, ki je modelirano z aksiomi.
Pred stotimi leti je vrli Gödel vzel te zahteve in na njegovo presenečenje znotraj formalnega sestava logične teorije za aritmetiko našel formulo, ki pod predpostavkama zahtev 2 in 3 hkrati privede to protislovja. To pomeni, da zahtev 2 in 3 hkrati ni mogoče uresničiti, oziroma z drugimi besedami, po postopku mehanskega sklepanja na podlagi metode formalne logike se ne da ugotoviti vseh aritmetičnih resnic.
Gödelov izrek so potem razširili na poljuben formalni sestav in velja tudi za matematične teorije, ki temeljijo na aksiomskih shemah z neskončno mnogo aksiomov, kot je na primer teorija množic. Skratka, ni važno, katere aksiome in koliko aksiomov teorija ima, človek lahko precej preprosto v vsakem takšnem sestavu najde tako zvano Gödelovo formulo, do katere pa ni mogoče priti z nobenim postopkom mehanskega sklepanja. Torej, če bi bil človeški intelekt sploh opisljiv z neko matematično teorijo in bi se lahko gibal samo znotraj njenih premis ter se opiral na mehansko izvajanje logičnih sklepov, potem bi do te formule nikoli ne mogel priti -- pa vendar jo lahko vsak malo bolj poučen matematik zlahka vidi.
Torej, če bi bil človeški intelekt sploh opisljiv z neko matematično teorijo in bi se lahko gibal samo znotraj njenih premis ter se opiral na mehansko izvajanje logičnih sklepov, potem bi do te formule nikoli ne mogel priti -- pa vendar jo lahko vsak malo bolj poučen matematik zlahka vidi.
Če bi spisal intelekt tko, da bi se lahko gibal samo znotraj ene teorije in samo z logičnimi sklepi nekako pomeni, da nisi dobro spisal človeških možganov, se ti ne zdi?:)
Seveda, saj ravno to pravim. Ampak nisi ravno dojel celotnega obsega tega, kar pravim v mojem prejšnjem postu: tega se preprosto ne da. Ne moreš izdelati matematične teorije, ki bi zadovoljivo opisovala človeški intelekt.
Točno, Azgard, z nečim drugim ga moraš opisati -- ampak tega se ne da opisati na način, na katere opisujemo stroje. Ker vsi stroji so opisljivi z neko matematično teorijo. Torej, če bi bil intelekt stroj ...
Ni res, ni to bistvo Gödelovega izreka: bistvo je, da ne moreš po postopku mehanskega sklepanja priti do vseh resnic -- najbolj pomembo pa je, da ne moreš priti prav do Gödelove formule, ki jo je Gödel očitno našel.
Sicer se pa v zvezi z random postopki ne strinjam. Vsaj jaz ne vem za noben postopek, ki bi dejansko znal narediti pravo naključje, ampak je vse le neka vrsta poneverbe naključja. Sploh pa naključje ni tista vrsta smisla, ki pomeni človekov ustvarjalni intelekt -- intelekt pač ni naključje.
Ampak eno je naključje, po katerem je Dunlop odkril gumo (skozi okno je zabrisal zmes kavčuka in žvepla, ker mu je vse skupaj po mesecih raziskovanja že presedlo -- in ko je šel na sprehod, je pred vrati na tleh našel gumo), drugo pa je naključje, s katerim lahko opica, ki tolče po tipkovnici na nek način napiše Shakespeare-ovega Hamleta. Prvo naključje je polno smisla, ki je značilnost izurjenega človeškega intelekta, drugo pa je polno nesmisla, ki je značilno za nezavestne procese, skratka stihija. Pa tu ne mislim nič slabega o opicah, ampak nepoučena opica pač ne more izvajati drugega kot pa le stihijskih gibov po tipkovnici.
Thomas, izgleda da še nisi sam izpeljal ali ustvaril kakšnega matematičnega modela oziroma iznašel kakšnega zapletenega dokaza za nek izrek. V matematiki je to namreč povsem zano dejstvo, da deloma se matematik seveda mora podkovati v strategijah reševanja problemov (matematična indukcija na razne načine in tisoče ostalih tehnik), vendar pa samo s tem ne prideš do rešitev zares težkih problemov. Ponavljanje postopkov za rešitev po že znanih kopitih za probleme, katerih načine rešitev že poznaš, ti v matematiki velikokrat, če ne skoraj vedno ne pokaže rešitve za nek nov problem iz novega področja.
Najpomembnejši pri tem je uvid v samo naravo in smisel problema, ki mu pravimo tudi matematična intuicija. Zase moram povedati, da sem do svojih najboljših rezultatov, za katere sem napisal in objavljal tudi znanstvene članke v tujih revijah, prišel preko tega uvida, ki je daleč stran od odkrivanja po naključju in tudi daleč stran od mehanskega ponavljanja nekakšnih strategij -- je preprosto polno in popolno zavedanje smisla vseh pomembnih členov problema in vseh delnih rešitev, podprto z mojimi matematičnimi izkušnjami, ki se kaže kot jasna intuicija, kako boš nek dokaz izvedel. In ko začneš drobiti to svojo intuicijo in izdelovati posamezne podrobnosti dokaza, osupel ugotoviš, da je bila intuicija pravilna.
Večino dokazov velikih matematičnih umov, kot na primer Euler, Cantor, Gauss ... in ostalih, je za dodiplomskega študenta naravnost neverjetnih, kako so do tega sploh lahko prišli -- ker so načini dokazov tako zelo inovativni. Tega, če mene vprašaš, ne boš nikoli mogel naučiti nobenega stroja.
> Večino dokazov velikih matematičnih umov, kot na primer Euler, Cantor, Gauss ... in ostalih, je za dodiplomskega študenta naravnost neverjetnih, kako so do tega sploh lahko prišli -- ker so načini dokazov tako zelo inovativni. Tega, če mene vprašaš, ne boš nikoli mogel naučiti nobenega stroja. > Saj tudi študente težko naučiš :)
Some nanoparticles are more equal than others
Good work: Any notion of sanity and critical thought is off-topic in this place
Popravek (Turing Churcheve teze je TOČNO NASPROTNO): Obstajajo teoremi, ki jih s Turingovo mašino ne moreš dokazati, pa čeprav so (lahko očitne) resnice. Ne moreš dokazati s Turingovo mašino, ker preprosto ne vidi in ne umeva smisla, je samo slep postopek, ki se dokoplje do tistih rezultatov, ki so mu vnaprej predpisani.
By the way, Church-Turing-ova teza je teza in ne dokazano dejstvo in nima enakega statusa kot Gödelov izrek, ki je dokazano dejstvo.
Citiram iz tvoje Wolframowe strani: "There are conflicting points of view about the Church-Turing thesis. One says that it can be proven, and the other says that it serves as a definition for computation. There has never been a proof, but the evidence for its validity comes from the fact that every realistic model of computation, yet discovered, has been shown to be equivalent. If there were a device which could answer questions beyond those that a Turing machine can answer, then it would be called an oracle."
Torej, Church-Turingova teza ne izključuje možnosti orakla.
In tudi, če bi Church - Turingova teza veljala, bi povedala samo, da za vse zane abstraktne avtomate (ki so vsi po vrsti ekvivalentni Turingovemu stroju) obstajajo neizračunljivi problemi, katerih rezultat pa je človeku v veliko primerov teh problemov nadvse samoumeven.
Povsem jasno je, kaj v matematiki pomeni teza: teza je v osnovi nedokazana trditev, za katero pa obstaja precej primerov, ki govorijo njej v prid. Tezo ovržeš že z enim samim protiprimerom. Tako so na primer lahko imeli Newtonovo mehaniko za absolutno resnico, ker je pač obstajalo mnogo (zelo praktično uporabnih) primerov, ki so govorili v njej prid, potem pa je prišel Einstein in ovrgel osnovne postulate Newtonove mehanike, ki se, pač, morda na žalost, pokažejo šele pri nečloveško velikih hitrostih. Ampak to je zadosti, da teza Newtonove mehanike ne vzdrži kot resnica.
Jaz ne jemljem negacije Church-Turingove teze za postulat; kot sem že rekel, Church - Turingova teza ni ekvivalentna Gödelovemu izreku. Po natančnejšem pregledu ugotovimo, da govorita o precej drugačnih stvareh. Jemljem pa Gödelov izrek za postulat, ker je dejansko logično dokazan, ni mogoče izdelati protiprimera. To je v matematiki povsem enostavno: če se predolgo trudiš, da bi dokazal neko izjavo, poglej morda, če ne obstaja protiprimer, ker potem to pove, da stvar ne velja; če pa si po vseh zakonitostih logike našel nesporno pravilen dokaz za to trditev, potem pa nima smisla iskati protiprimera, ker ga ni.
Sicer pa še en komentar (navajam Thomasa): "(Jasno da "mehansko" dokazovanje, nobeno drugo ne obstaja. Oziroma vsaj ni znano da bi.)"
Predpostavljam, da sem prištevaš tudi principe in načine človeškega sklepanja. Ali si kdaj utegnil ali pa si drznil pomisliti, da morda poleg zamisli, da vsi pojavi v vesolju in sploh celo stvarstvo lahko delujejo edinole na neke mehanske načine, da obstajajo morda tudi pojavi, ki na noben način niso mehanski in tudi niso predvidljivi.
Prva miselnost je pravzaprav tista, ki jo že stoletja učijo v šolah in je podobna mnenju, češ da se sonce vrti okrog zemlje, medtem ko so kvantni fiziki že v prejšnjem stoletju dokazali, da celo snov deluje po popolnoma nepredvidljivih in nedeterminističnih principih in se na kvantni ravni dejansko dogajajo za preprosto človeško pamet zelo čudne reči. Privid mehanskega je samo statistično povprečenje velike količine kvantnih pojavov, kjer se ti čudni efekti izgubijo.
V osnovi je vesolje in že celo sama snov popolnoma nemehansko, zakaj bi potem bila moj duh in intelekt, ki sta nekaj precej bolj imenitnega od gole snovi, mehanska?
Vsak pojav v Vesolju se zgodi po par relativno enostavnih formulah. Od gravitacijskih, do kvantomehanskih pojavov ... in je vse izračunljivo čisto mehansko.
Tudi biologija se brez ostanka zvede na relativno enostavno mehaniko.
