Нейроморфный чип IBM, получивший название Truenorth стал основой одного из проектов Samsung. Это проект по созданию цифрового глаза, где каждый пиксель на датчике изображений обрабатывается отдельно. Разработка Samsung получила название Dynamic Vision Sensor. Система способна выявлять самые незначительные изменения того, что она видит, и реагировать на эти изменения с очень высокой скоростью.
Принцип работы всей системы отличается от принципа работы обычных камер, что позволило увеличить скорость обработки видеопотока до 2 тысяч кадров в секунду. У самых совершенных камер этот показатель не превышает 120 fps (за исключением ряда специализированных камер). Новая система может использоваться во многих сферах, включая распознавание жестов. «Цифровой глаз» от Samsung может улавливать незначительные движения на значительных расстояниях (5-6 метров и больше).
Потребление энергии «цифровым глазом» минимально и составляет около 300 мВт. «Это в сто раз меньше, чем потребляет процессор ноутбука средней производительности и в десять раз меньше энергопотребления процессора, устанавливаемого в обычных смартфонах», — говорит Эрик Рю (Eric Ryu), вице-президент Samsung Advanced Institute of Technology.
При демонстрации своего проекта представители Samsung показали, как Dynamic Vision Sensor можно использовать для управления рядом функций телевизора. Система управления распознавала жесты, включая сжатые кулаки и вращение пальцем с расстояния в 6 метров.
IBM Truenorth используется в качестве центрального элемента и в других проектах.
К примеру, Air Force Research Laboratory использует чип для идентификации необычных ситуаций при анализе изображений с камер видеонаблюдения. Чип может работать и в системах, предназначенных для определения кибератак, для перевода разговора или отпечатанного текста в структурированные данные. Также Air Force Research Laboratory использует чип в автономных дронах при полетах на дальние расстояния, когда системой не управляет человек. «Дрон при этом понимает, где он, что нужно делать и куда лететь», — говорит Кинг Ву, руководитель Air Force Research Laboratory, — «Нам нужны мощные энергоэффективные процессоры. И IBM Truenorth как раз то, что требуется».
Ливерморская национальная лаборатория (LLNL) создала суперкомпьютер на базе чипа TrueNorth. Принцип работы этой системы похож на принцип работы мозга человека (в той мере, в какой ученые понимают основы функционирования этого органа). В данном случае речь идет об имитации сети из 16 миллионов нейронов с 4 млрд синапсов. Этот компьютер является одним из наиболее мощных среди всех прочих «мозгоподобных» ПК, созданных человеком. Разработчики компьютера надеются, что через некоторое время такие системы смогут выполнять чрезвычайно сложные вычисления с огромной скоростью, потребляя минимум энергии.
А команда исследователей из Мельбурнского университета объединила усилия с корпорацией IBM для создания специфической системы «нейросеть + чип», предсказывающей наступление эпилептического припадка. Такой чип, по задумке авторов, осуществляет перманентный мониторинг деятельности мозга человека (идет отслеживание электрических сигналов). Собранную информацию имплантат пересылает по беспроводной связи на специализированное устройство с архитектурой нейронной сети.
Чип TrueNorth изготовлен по 28 нм техпроцессу. Он содержит 5,4 миллиарда транзисторов и представляет собой нейроморфную систему со следующими характеристиками:
• один миллион эмулируемых «нейронов»
• 256 миллионов эмулируемых связей между нейронами — «синапсов»
• около 400 мегабит SRAM памяти (приблизительно 50 мегабайт)
В состав процессора входит 4096 блоков, размещающихся в двумерном массиве размером 64*64. Каждый из блоков включает планировщик, модуль управления токенами, память, модуль коммуникации с соседними блоками и логическую систему «нейронов». Технология создания чипа асинхронная. По оценке экспертов, производительность систем на базе чипа составляет 46 млрд «синаптических операций в секунду на ватт».
