Забытые технологии вернулись? Аналоговые сети рвут цифровые

Учёные Массачусетского технологического института (MIT) сделали прорыв в области искусственных нейронных сетей. Они создали аналоговую нейросеть, способную обрабатывать информацию в миллион раз быстрее человеческого мозга. Этот успех может полностью изменить представления о вычислительных возможностях и энергоэффективности нейросетей.

Как работают нейронные сети

Чтобы понять значимость этого открытия, разберёмся в принципах работы нейронных сетей. В человеческом мозге нейроны соединены синапсами и передают сигналы с помощью электрических импульсов и химических веществ — нейромедиаторов.

Искусственные нейросети работают по аналогичному принципу, но их "нейроны" — это программные узлы, а "синапсы" — связи между ними, регулируемые алгоритмами.

До сих пор искусственные нейронные сети в основном строились на цифровых технологиях: информация кодировалась в виде последовательности 0 и 1, передаваясь по алгоритмам. Однако MIT использовал другой подход.

Аналоговая технология — ключ к скорости

Прорыв MIT связан с применением аналоговой технологии. В отличие от цифровых систем, где информация передаётся в виде двоичного кода, аналоговые системы работают с непрерывными сигналами. Это позволяет избежать этапа перекодировки, что значительно ускоряет вычисления.

В чём секрет рекордной скорости

Исследователи использовали материал фосфосиликатное стекло (IPG), обладающий высокой электропроводностью. В нём двигаются протоны, регулируя электрическое сопротивление. Этот механизм позволяет:

• Выполнять вычисления непосредственно в памяти, исключая задержки при передаче данных;
• Работать в параллельном режиме, независимо от объёма данных;
• Выдерживать мощные электрические импульсы, ускоряя обработку сигналов до наносекунд.

Как это изменит искусственный интеллект

Созданная технология открывает двери к:

• Ультрабыстрому обучению — алгоритмы смогут обучаться мгновенно, анализируя огромные массивы данных;
• Минимальному энергопотреблению — аналоговые нейросети требуют меньше ресурсов, чем цифровые;
• Революции в вычислениях — ускорение обработки данных может повлиять на медицину, робототехнику, автомобилестроение и другие сферы.

Уже сейчас очевидно: переход на аналоговые нейросети способен изменить будущее технологий.

Уточнения

Иску́сственный интелле́кт (англ. artificial intelligence; AI) в самом широком смысле — это интеллект, демонстрируемый машинами, в частности компьютерными системами.