Geleneksel yöntemlerden 8.000 kat daha az enerji gerektiren bir bilgi işlem yaklaşımı, teknolojilerin birine potansiyel bir cevap olarak ortaya çıkıyor. en önemli Zorluklar: Modern bilgi işlem sistemlerinin sürdürülemez enerji tüketimi.
Depolama ve işlemeyi entegre ederek beynin mimarisini taklit eden nöromorfik teknolojiler, Hollanda’da ivme kazanıyor;
“Aslında yeni bir bilgi işlem yolundan bahsediyoruz” dedi Frits Grotenhuisyönetmen En iyi sektör BİT, Hollanda’da dijital yeniliği koordine eden ve teşvik eden ulusal bir kuruluş. “Özellikle depolama kapasitesi ve veri işleme ile ilgilidir. İnsan beyninin nasıl işlediğinden içgörülerle, daha hızlı, daha ucuz ve daha az enerji ile hesaplayabiliriz.”
Hesaplamanın tek bir yönüne odaklanan birçok gelişmekte olan teknolojinin aksine, nöromorfik teknolojiler birden fazla boyuta yayılmıştır. “Malzemeleri, cihazları, algoritmaları, mimariyi ve uygulamaları kapsıyor” dedi. “Bu onu büyüleyici ama zorlaştırıyor – entegrasyonlarını sürdürürken her boyutu ilerletmeyi düşünmeniz gerekiyor.”
Donanım seviyesinde, nöromorfik teknoloji firma kurmakS Sinir ağlarını taklit etmek için tasarlanmış yeni malzemeler ve bileşenler. Mimari temelde gelenekselden farklıdır VNeumann tasarımlarında Bellek ve işleme birimleri arasındaki ayrımı ortadan kaldırarak. Bu işbirliği, veri hareketi için gereken enerjiyi büyük ölçüde azaltarak daha uyarlanabilir ve esnek bilgi işlem sağlar.
Grotenhuis, “Veri işleme, ister sensörler ister başka türlü olsun, kaynağın kendisinde daha fazla yapılabilir” dedi. “Bu sadece daha fazla enerji tasarruflu ve sürdürülebilir hale getirmekle kalmaz, aynı zamanda hassas verilerin harici sunuculara aktarılması gerekmediğinden gizliliği de artırır.”
Bilgisayarınızın güç aç bir sunucu çiftliği yerine bir ampulün enerjisi üzerinde çalıştığı bir dünya hayal edin. Nöromorfik bilgi işlemin vaadi budur. Arkasındaki araştırmacılara göre Hollanda’da nöromorfik bilgi işlem üzerine kapsamlı teknik inceleme– analog Bellek içi bilgi işlem yaklaşık 100 gerektirir MWtipik bir merkezi işleme ünitesi için 100W ve bir grafik işleme ünitesi için 300-800W ile karşılaştırılır. Bu, performansı korurken güç tüketimini büyük ölçüde azaltarak 8.000 kata kadar şaşırtıcı bir verimlilik kazancını temsil eder.
Pratik uygulamalar
Nöromorfik bilgi işlemin teorik temelleri onlarca yıldır var olsa da, son gelişmeler pratik uygulamalar potansiyelini hızlandırmaktadır. Grotenhuis, “ABD ve Çin bu konuda kilometrelerce önde,” dedi. “Ama Avrupa’da iyi bir konumumuz var. İngiltere, Almanya ve İsviçre oldukça gelişmiş ve Hollanda ortada veya biraz yukarıda.”
Bununla birlikte, bu alandaki Hollanda bilimsel çıktı, bir Nöromorfik teknolojiler hakkında rapor tarafından görevlendirildi En iyi sektör BİT. Ülkenin araştırma ekosistemi, Biliş Groningen Üniversitesi, Twente Üniversitesi’nde Mesa+/Brains ve Tu Delft, Tu Eindhoven ve Radboud Üniversitesi’nde girişimler.
Bu kurumlardaki son atılımlar, Hollanda’nın başka yerlerinde yapılan çalışmalarla uyumludur. 2022’de Twente Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, beyin sinapslarını taklit eden moleküler anahtarlar geliştirdiklerini açıkladılar – nöromorfik sistemler için kritik bir bileşen. Profesör Christian Nijhuis’in açıkladığı gibi Haftalık Bilgisayarın Önceki Kapsamıbu moleküler anahtarlar potansiyel olarak 10 ila 100 kat daha fazla enerji tasarrufu sağlayabilir.
Hollanda ekosistemi de umut verici pazar transferi belirtileri gösteriyor. Grotenhuis, “Hollanda’nın şimdi nöromorfik teknolojilerle liderlik eden birkaç girişim var” dedi.
Şirketler sever Eksenli Ve Innatera zaten donanımı pazara getirirken, diğer diğerleri, diğerleri, konuşma Madde laboratuvarları ve Ourobionics, çeşitli nöromorfik uygulamaları ilerletiyor.
Bir uygulama spektrumu
Nöromorfik teknolojileri tartışmanın zorluklarından biri, Nesnelerin İnterneti cihazlarındaki Edge Computing’den AI yeteneklerini geliştirmeye ve yeni sağlık hizmetlerini sağlayan potansiyel uygulamaların genişliğidir.
Grotenhuis, “Tarımsal gıda sektöründe, enerji sektörü çok daha sürdürülebilir ve daha akıllı sağlık hizmetleri haline gelebilir” dedi. “Potansiyel, özellikle sürdürülebilirlik perspektifinden ve bu yeni teknolojinin enerji verimliliğinden çok muazzam.”
Buna göre En iyi sektör BİT’in keşfi, pratik uygulamaların farklı zaman çizelgelerinde ortaya çıkması bekleniyor. “Olay tabanlı” kameralar gibi bazıları-sadece görüş alanında bir değişiklik olduğunda enerji tüketen sensörler-zaten konuşlandırılıyor. Bu kameralar, eylemdeki nöromorfik algılama teknolojisinin erken bir örneğini temsil eder.
Orta vadede, Kimyasal algılama, ses sensörleri ve robot uygulamaları çekiş kazanması bekleniyor. Daha uzun vadeli uygulamalar (2030-2035), kendi kendini süren araçlar için sofistike sistemler, doğrudan kasları kontrol eden nöronlarla arayüz oluşturan EMG giyilebilir ürünler ve kooperatif robot sistemleri içerebilir.
Bununla birlikte, Grotenhuis acil uygulamalarda aşırı söz vermemeye dikkat eder. “Bunun nasıl gelişeceğini tam olarak tahmin etmek zor” dedi. “Şu an ve beş yıl arasında, teknolojiyle ilgilenen şirketlerde büyümeyi, teknolojinin kendisinde ve ilk uygulamalardaki büyümeyi göreceğiz. Gerçekten yıkıcı etkiler muhtemelen beş ila 15 yıl sonra görünür olacak.”
Ulusal bir ekosistem inşa etmek
Hollanda, bu alanda gelişimi hızlandırmak için nöromorfik teknolojiler etrafında daha uyumlu bir ekosistem yaratmak için çalışıyor. En iyi sektör ICT girişimleri destekledi– içermek . yukarıda belirtilen beyaz Hollanda’da nöromorfik bilgi işlem durumu ve yaklaşan bir kağıt ticaret İngiliz araştırmacılardan ve şirketlerden öğrenmek ve potansiyel olarak işbirliği yapmak için İngiltere’ye görev.
Bu uluslararası bağlantı daha geniş bir Avrupa stratejisine uymaktadır. Avrupa Komisyonu son zamanlarda kuantum bilgi işlem ve AI tesisleri de dahil olmak üzere sayısallaştırma için yüzlerce milyar avro tahsis etti. Nöromorfik bilgi işlem altyapısına benzer yatırımlar kıtadaki ilerlemeyi hızlandırabilir. ABD ve Çin tarafından yapılan önemli yatırımlar göz önüne alındığında, bunun özellikle önemli olduğunu belirterek Grotenhuis, “Avrupa seviyesine gerçekten bakmamız ve ilgili ve uygun olan yerlerde işbirliği aramamız gerekiyor” dedi.
Nöromorfik teknolojileri ülkenin geleceği için 44 kilit teknolojiden biri olarak tanımlayan Hollanda’nın ulusal teknoloji stratejisi ile uyumlu çabalar ve bu teknolojilerin on tanesi ulusal eylem gündemleri için önceliklendirildi. “Nöromorfik teknolojileri, yarı iletkenler ve kuantum bilgi işlem gibi diğer teknolojilerle geçişlerin yanı sıra AI ve veriler için gündeme bağlamak istiyoruz” dedi.
Teknolojinin çok boyutlu doğası ve diğer ileri bilgi işlem paradigmalarıyla potansiyel sinerjiler göz önüne alındığında entegre bir yaklaşım önemlidir.. Hollanda’daki nöromorfik bilgi işlem üzerine beyaz makale, nöromorfik sistemlerin mevcut teknolojileri değiştirmek yerine tamamlayabileceğini vurgulamaktadır. Örneğin, nöromorfik bilgi işlem büyük ölçüde iyileşebilir Yerel veri işlemeyi etkinleştirerek AI’nın enerji verimliliği. Kuantum hesaplama ile birleştirildiğinde, ilaç keşfi gibi karmaşık sorunların çözülmesine katkıda bulunabilir. Entegre Fotonik ile optik nöromorfik sistemler, ultra hızlı iletişimin çok önemli olduğu avantajlar sunabilir.
2030 yılına kadar 19 milyar dolara kadar projeksiyonlarla, nöromorfik bilgi işlem üstel büyüme için hazırlanıyor – eğer kilit atılımlar elde edilirse.
Kesin olan, daha fazla enerji tasarruflu bilgi işlem arayışının bir lüks değil, bir zorunluluk olmasıdır. Hollanda’da – vericiler için sınırlı fiziksel alana ve şebeke kapasitesine sahip bir ülke – nöromorfik bilgi işlem sadece ekonomik fırsatlar değil, aynı zamanda sürdürülebilirlik hedeflerine somut bir katkı sunmaktadır.
Nöromorfik teknolojiler için Hollanda ekosistemi gelişmeye devam ettikçe, doğanın en sofistike bilgi işlem sisteminden – insan beyninden ilham alan bir bilgi işlem yaklaşımı üzerinde önemli bir bahsi temsil ediyor. Beynin vücudumuz dışındaki inanılmaz verimliliğiyle asla eşleşemeysek de, yeteneklerinin bir kısmı bile bildiğimiz gibi hesaplamayı dönüştürebilir.