IBM的研究人員表示,他們已經(jīng)設(shè)計出了一種編程方法,可以實現(xiàn)更高的準確性,并降低能源消耗。這項技術(shù)有望為依賴人工智能的移動設(shè)備、無人機和機器人進行更復(fù)雜的編程。
人工智能系統(tǒng)通常采用程序來劃分內(nèi)存和處理單元。這種做法意味著在兩個路徑點之間傳輸數(shù)據(jù)要花費大量時間。數(shù)據(jù)傳輸量大到足以產(chǎn)生昂貴的能源標簽。
《自然通訊》雜志本周報道稱,IBM設(shè)計了一種方法,該方法依賴于相變內(nèi)存PCM,能夠以更快、更便宜的模式執(zhí)行代碼。這是一種隨機存取存儲器,它包含可以在非晶和晶態(tài)之間快速變化的元素,提供優(yōu)于更常用的閃存模塊的性能。它也被稱為P-RAM或PCM。一些人將其稱為“完美的RAM”,因為它具有非凡的性能。
PCM依賴于硫族玻璃,這種玻璃有一種獨特的能力,可以在電流通過時改變其狀態(tài)。由惠普公司最先開發(fā)的相變技術(shù)的一個關(guān)鍵優(yōu)勢是,存儲狀態(tài)不需要持續(xù)的電源來保持穩(wěn)定。在PCM中添加數(shù)據(jù)不需要擦除周期,這是其他類型內(nèi)存存儲的典型特征。此外,由于代碼可以直接從內(nèi)存中執(zhí)行,而不是復(fù)制到RAM中,因此PCM的運行速度更快。
在圖像和語音識別、游戲和機器人等領(lǐng)域,依賴于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的操作要求越來越高,需要更高的效率。
“IBM將PCM與人腦進行了比較,并指出PCM“沒有單獨的存儲和計算數(shù)據(jù)的區(qū)域,因此消耗的能量明顯更少”。PCM的一個缺點是由于讀和寫電導(dǎo)噪聲導(dǎo)致的計算誤差。IBM通過在AI 培訓(xùn)課程中引入這種噪音來解決該問題。
IBM的報告指出:“我們的假設(shè)是,在DNN訓(xùn)練期間注入與設(shè)備噪聲相當(dāng)?shù)脑肼晻岣吣P偷聂敯粜?。”他們的假設(shè)是正確的。他們的模型達到了93.7%的準確度,IBM研究人員稱這是同類存儲器硬件所能達到的最高準確度。
IBM表示,需要做更多的工作才能獲得更高的準確性。他們正在使用小型卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和生成對抗網(wǎng)絡(luò)進行研究,并且最近在神經(jīng)科學(xué)前沿報道了他們的進展。在一個越來越多地向基于人工智能的技術(shù)過渡的時代,包括物聯(lián)網(wǎng)電池驅(qū)動的設(shè)備和自動駕駛汽車,這些技術(shù)將極大地受益于快速、低功率、可靠準確的DNN推理引擎。