Intel神经拟态芯片有了“嗅觉”:准确率3000倍于传统方法

2020-03-24 投稿人 : www.zoiofilmes.com 围观 : 817 次

英特尔研究所和美国康奈尔大学的研究人员在《自然机器智能》杂志上联合发表了一篇论文,展示了英特尔神经仿生研究芯片“Loihi”在存在明显噪音和遮盖物的情况下学习和识别危险化学品的能力。

据介绍,Loihi只需要一个样本就能学会识别每一种气味,而且不会破坏它对之前所学气味的记忆,显示出极其出色的识别准确率。

如果使用传统方法,即使是最好的深度学习方案也需要3000次以上的训练样本来学习每种气味,以达到与Loihi相同的气味分类精度。

英特尔神经模拟研究芯片Loihi

英特尔Imam,英特尔研究院神经模拟计算小组的高级研究科学家,神经模拟计算博士,说康奈尔大学负责研究动物的生物嗅觉系统,并测量动物闻到气味时的脑电波活动。然后,英特尔根据这些电路图和电脉冲导出一套算法,并在神经模拟芯片上进行配置。

Imam带领团队采用了由72个化学传感器活动组成的数据集,该数据集可以对风洞实验中流通的10种气体物质(气味)做出反应。传感器对各种气味的反应被传送到Loihi,它的芯片电路模拟嗅觉背后的大脑电路。

在研究人员的指导下,Loihi很快掌握了10种不同气味的神经表征,包括丙酮、氨和甲烷,即使有强烈的环境干扰,也能准确识别。

传统的烟雾和一氧化碳探测器可以使用传感器来探测气味。尽管它们能检测空气中的有害分子并发出警报,但它们无法区分各种气味。英特尔神经模拟计算实验室的高级研究科学家

Nabil Imam说:“我们正在卢伊希开发神经算法,以模拟人类闻到气味时大脑的运行机制。这项工作可被视为神经科学和人工智能技术交叉领域的当代研究模式,并证实Loihi有望提供重要的感知能力,造福各行各业。”

Nabil Imam在美国加利福尼亚州圣克拉拉的神经模拟计算实验室持有一个Loihi神经模拟测试芯片

英特尔Loihi神经模拟芯片。该芯片诞生于2017年9月。它脱离了传统硅片的冯诺依曼计算模型,模拟了人脑原理的神经模拟计算方法。它是异步电路,不需要全局时钟信号,但使用异步脉冲神经网络(SNN),它比传统的中央处理器速度快1000倍,在特定应用中能效高1000倍。

2019年7月,英特尔宣布了一种新的神经模拟系统,代号为“Pohoikibech”,包括多达64个Loihi芯片,集成了1320亿个晶体管,总面积为3840平方毫米,拥有800万个神经元和80亿个突触。

理论上,Loihi可以扩展到芯片互连的最大数量,即超过20亿个神经元。人脑大约有860亿个神经元。