Поищите в Интернете «обучение на протяжении всей жизни», и вы найдете подробный список приложений, которые научат вас шить, играть в шахматы или даже говорить на новом языке. Однако в развивающихся областях искусственного интеллекта (ИИ) и автономных устройств «обучение на протяжении всей жизни» означает нечто иное — и оно немного более сложное.
Это относится к способности устройства непрерывно работать, взаимодействовать с окружающей средой и учиться у нее — самостоятельно и в режиме реального времени.
Эта способность имеет решающее значение для развития некоторых из наших наиболее многообещающих технологий — от автоматизированных дронов-доставщиков и беспилотных автомобилей до внепланетных марсоходов и роботов, способных выполнять работу, слишком опасную для людей.
Во всех этих случаях ученые с головокружительной скоростью разрабатывают алгоритмы, позволяющие осуществить такое обучение.
Но специализированные аппаратные ускорители искусственного интеллекта или чипы, необходимые устройствам для запуска этих новых алгоритмов, должны не отставать. Именно эту задачу взял на себя Анхель Янгуас-Гил, исследователь Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE).
Его работа является частью Аргоннской микроэлектронной инициативы. Янгуас-Гил и многопрофильная группа коллег недавно опубликовали в журнале Nature Electronics статью , в которой исследуются проблемы программирования и аппаратного обеспечения, с которыми сталкиваются устройства, управляемые искусственным интеллектом, и то, как мы можем преодолеть их с помощью проектирования.
Обучение в режиме реального времени Современные подходы к ИИ основаны на модели обучения и вывода.
Разработчик «обучает» возможности ИИ в автономном режиме использовать только определенные типы информации для выполнения определенного набора задач, тестирует его производительность и затем устанавливает его на целевое устройство.
«В этот момент устройство больше не может учиться на новых данных или опыте», — объясняет Янгуас-Гил.
«Если разработчик хочет расширить возможности устройства или улучшить его производительность, он или она должны вывести устройство из эксплуатации и обучить систему с нуля». Для сложных приложений эта модель просто невозможна.
«Представьте себе планетоход, который сталкивается с объектом, который он не был обучен распознавать. Или он входит в местность, для навигации по которой он не был обучен», — продолжает Янгуас-Гил. «Учитывая временной разрыв между марсоходом и его операторами, его выключение и попытка переобучить его для работы в этой ситуации не сработают.
Вместо этого марсоход должен иметь возможность собирать новые типы данных. информация к информации, которая у него уже есть, и задачи, связанные с ней.
А затем принимать решения о том, что делать дальше, в режиме реального времени». Проблема в том, что обучение в реальном времени требует значительно более сложных алгоритмов.
В свою очередь, для работы этих алгоритмов требуется больше энергии, больше памяти и больше гибкости от аппаратных ускорителей. И эти чипы почти всегда строго ограничены по размеру, весу и мощности — в зависимости от устройства.
Ключи к ускорению обучения на протяжении всей жизни Согласно документу, ускорителям искусственного интеллекта необходим ряд возможностей, позволяющих их хост-устройствам непрерывно обучаться. Возможность обучения должна быть расположена на устройстве.
В большинстве предполагаемых приложений у устройства не будет времени получить информацию из удаленного источника, такого как облако, или запросить передачу от оператора с инструкциями, прежде чем ему потребуется выполнить задачу.
Ускоритель также должен иметь возможность со временем изменять способ использования своих ресурсов, чтобы максимально эффективно использовать энергию и пространство.
Это может означать принятие решения об изменении места хранения определенных типов данных или количества энергии, используемой для выполнения определенных задач. Другая необходимость заключается в том, что исследователи называют «восстанавливаемостью модели».
Это означает, что система может сохранить достаточную часть своей исходной структуры, чтобы продолжать выполнять намеченные задачи на высоком уровне, даже несмотря на то, что она постоянно меняется и развивается в результате своего обучения.
Система также должна предотвращать то, что эксперты называют «катастрофическим забыванием», когда изучение новых задач заставляет систему забывать старые. Это обычное явление в современных подходах к машинному обучению.
При необходимости системы должны иметь возможность вернуться к более успешным практикам, если производительность начнет страдать. Наконец, у акселератора может возникнуть необходимость консолидировать знания, полученные в результате выполнения предыдущих задач (используя данные из прошлого опыта посредством процесса, известного как воспроизведение), в то время как он активно выполняет новые.
Все эти возможности создают проблемы для ускорителей искусственного интеллекта, которые исследователи только начинают решать.
Как мы узнаем, что это работает? Процесс измерения эффективности ускорителей искусственного интеллекта также находится в стадии разработки.
В прошлом оценки фокусировались на точности задач, чтобы измерить количество «забывания», которое происходит в системе при изучении серии задач. Но эти меры недостаточно детализированы, чтобы собрать информацию, необходимую разработчикам для разработки чипов искусственного интеллекта, способных решить все задачи, необходимые для обучения на протяжении всей жизни.
Согласно документу, разработчики теперь больше заинтересованы в оценке того, насколько хорошо устройство может использовать полученные знания для улучшения своей производительности при выполнении задач, которые идут до и после момента в последовательности, где оно изучает новую информацию.
Другие новые показатели направлены на измерение того, насколько быстро модель может обучаться и насколько хорошо она управляет собственным ростом.
Прогресс перед лицом сложности Если все это звучит исключительно сложно, что ж, так оно и есть.
«Оказывается, для создания устройств, которые действительно смогут обучаться в режиме реального времени, нам потребуются прорывы и стратегии, охватывающие от разработки алгоритмов до проектирования чипов и новых материалов и устройств», — говорит Янгуас-Гил.
К счастью, исследователи могут использовать или адаптировать существующие технологии, изначально задуманные для других приложений, таких как устройства памяти.
Это может помочь реализовать возможности обучения на протяжении всей жизни таким образом, чтобы это было совместимо с современными технологиями обработки полупроводников. Аналогичным образом, новые подходы к совместному проектированию, которые разрабатываются в рамках исследовательского портфеля Аргонна в области микроэлектроники, могут помочь ускорить разработку новых материалов , устройств, схем и архитектур, оптимизированных для обучения на протяжении всей жизни.
В своей статье Янгуас-Гил и его коллеги предлагают некоторые принципы проектирования, которые помогут направлять усилия по развитию в этом направлении.
Они включают: Архитектура с широкими возможностями реконфигурации, позволяющая модели менять способы использования энергии и хранения информации по мере обучения — аналогично тому, как работает человеческий мозг.
Высокая пропускная способность данных (для быстрого обучения) и большой объем памяти.
Встроенная связь для повышения надежности и доступности. «Процесс решения этих проблем во многих научных дисциплинах только начинается. И он, вероятно, потребует очень тесного сотрудничества между этими дисциплинами, а также открытости к новым разработкам и новым материалам», — объясняет Янгуас-Гил.
«Это чрезвычайно захватывающее время для всей экосистемы непрерывного обучения».
Рубрика: Hi-Tech и Наука. Читать весь текст на android-robot.com.
ALMA обнаружила тень истечения молекулярного газа из квазара в ранней Вселенной Новое исследование, проведённое группой учёных с помощью комплекса радиотелескопов ALMA («Атакамская большая антенная решётка миллиметрового ди...
Астрофизики исследовали разнообразие экзопланет и их связь с металличностью звёздной среды Группа астрофизиков провела исследование, чтобы более полно понять процессы формирования планет в звёздных средах с низкой металличностью. Согласно п...
Влияние микрофлоры кишечника на здоровье интимных зон: причины, профилактика, рекомендации Здоровье интимных зон неразрывно связано с состоянием микрофлоры кишечника. Нарушение баланса полезных бактерий в кишечнике приводит к ослаблению имм...
Медицинская продукция: потребление индивидуально, приобретение в клинику Индивидуальное потребление медицинских товаров – это важная часть заботы о своем здоровье. Существует множество товаров, которые помогают поддерживат...
Кристи Бринкли — 70 лет: лучшие фотографии главной пляжной модели 2 февраля топ-модели, обладательнице лучезарной улыбки и главной пляжной модели фэшн-индустрии Кристи Бринкли исполнилось 70 лет. Поверить в это, гля...
58-летняя модель Паулина Поризкова показала шрамы после операции 58-летняя супермодель Паулина Поризкова показала шрамы от недавней операции по эндопротезированию тазобедренного сустава. Звезда подиумов 90-х опубли...
Джеймс Майкл Тайлер: судьба Гантера из сериала «Друзья» Джеймс Майкл Тайлер – американский телевизионный актёр. Он начинал свою карьеру в Голливуде с низких должностей помощника монтажера и ассистента, одн...
Команда знаменитого танцора и хореографа Сергея Горбовского «Top of style» привезла золото главного танцевального чемпионата России 1 мая прошел финал чемпионата «Project 818» в городе Москва. Сильнейшие команды России снова столкнулись в поединке на танцевальной площадке. Несколь...
Этот усилитель для наушников со встроенным ЦАПом можно взять с большой скидкой На AliExpress заметно снизилась цена на Fosi Audio Q4 Mini. Это усилитель для наушников, предназначенный для тех, кому звук от встроенной в ноутбук и...
Зачем умной колонке понадобился экран? Обзор Яндекс Станции Дуо Макс Весь январь тестировал новую смарт-колонку Яндекс Станция Дуо Макс. Наконец-то придумал, зачем ей экран и где она максимально полезна. Об этом и о са...
Intel демонстрирует сверхбыструю версию Thunderbolt Интерфейс обеспечивает обмен данными с периферийными устройствами на скорости 80 Гбит/с — как только что анонсированная спецификация USB4. Компания I...
OCS предлагает сервисы StormWall для защиты от DDoS-рисков и хакерских атак Компания StormWall предлагает рынку решения в области информационной безопасности — сервисы на основе искусственного интеллекта для защиты от DDoS-ат...
Эксперты iSeeCars нашли ТОП-5 самых надежных 15-летних японских кроссоверов Своевременное техническое обслуживание не всегда гарантирует надежность современного автомобиля. Даже при тщательном уходе машина не всегда может про...
В сети появились рендеры Sony Xperia 1 V Мы надеемся, что Xperia 1 V уже не за горами. По-прежнему существует определенная вероятность того, что телефон появится на выставке MWC в Барселоне ...
Samsung показала Galaxy S23 и S23+ с обновленным дизайном Вслед за Galaxy S23 Ultra сегодня показали и обновление базовых моделей Galaxy S. И хотя Samsung улучшила основные аппаратные и программные функции, ...
«Дважды ударил по лицу прямо в своем служебном кабинете» Как рассказал источник Rucriminal.info, 26 января 2024 года глава Дагестана Сергей Меликов в своем кабинете дважды ударил по лицу одного из претенден...
«Три туза» Галиханова На фото: Марат Галиханов На фото: Данила Кириллов На фото: Тахаутдинов Ильдар В декабре стало известно, что Марат Галиханов все же покинул пост главы...
Эти пять знаков в 2024 году прыгнут выше головы: кто-то поменяет работу и станет руководителем Эти пять знаков в 2024 году прыгнут выше головы: кто-то поменяет работу и станет руководителем В 2024 году пять знаков зодиака ожидают кардинальные п...
Tele2 расширяет возможности персонификации мобильного приложения для своих клиентов Tele2 расширяет возможности персонификации мобильного приложения для своих клиентов Tele2, российский оператор мобильной связи, расширяет возможности...
Обзор беспроводных наушников Creative Zen Air DOT В прошлом году мы обозревали легкие беспроводные наушники Creative Zen Air, которые могли использоваться для занятий спортом благодаря водостойкому п...
Гаджеты недели 30 января 2024 года Представляем вашему вниманию: умный бинокль AX Visio для любителей животных; зарядное устройство Qi2; смарт-кольцо Evie Ring для женщин, а также друг...
Страховщики рассказали о нормативных сроках оказания разных видов медицинской помощи Для различных видов бесплатной медицинской помощи по ОМС предусмотрены разные сроки, в течение которых их можно получить. В частности, в Москве они у...
Эксперты пояснили, когда в 2024 году выгоднее брать отпуск Июль, август и октябрь являются наиболее привлекательными в 2024 году месяцами для отпуска с точки зрения повышенных выплат. Свои подсчеты привели эк...
Как заказать Nike по доступной цене Nike – один из самых известных мировых брендов спортивной одежды и обуви. Эта американская компания была основана в 1964 году профессиональным бегуно...
Резиновое покрытие для ледовых арен и открытых катков Небольшие ледовые арены могут обустраиваться не только в спортивных комплексах, но и на территории торгово-развлекательных центров. Здесь важно подоб...
«Блочные войны» в Колхозном переулке Смоленска: кто прав в «восстании» автовладельцев Бетонные блоки перегораживают проезд в Колхозном переулке в районе домов №№19 и 19а. Smolnarod попытался разобраться в истории соседских «войн&#...
Свидетели по делу экс-главы Гагаринского района Романа Журавлева меняют показания Сразу два ключевых свидетеля, которые на этапе следствия изобличали бывшего главу района, на судебном заседании «забыли» о том, как он оказывал на ни...
Почему мошенники стали звонить через WhatsApp и Viber? Телефонные мошенники все чаще стали обзванивать абонентов через мобильные мессенджеры. Расскажем, с чем связана эта тенденция, и как не попасться на ...
Номера телефона +7 (902) — какой оператор и кто может звонить? Как мошенники используют номера +7 (902) для обмана людей? Обезопасить себя от звонков мошенников и спамеров можно, если заранее узнать, откуда звоня...
В ВОЗ прогнозируют рост заболеваемости раком до 35 млн случаев в год к 2050 году По оценкам Международного агентства по изучению рака, входящего в систему Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), к 2050 году ожидается значител...
Пользователи X раскритиковали президента Польши за желание сберечь американских солдат После заявления президента Польши Анджея Дуды о необходимости прекратить действия России для защиты американских солдат от возможной гибели, пользова...
Нидерландская журналистка о роли ЧВК «Вагнер» в судьбе России: «она дает нации надежду на победу» Коллективный Запад ведет полномасштабную войну против РФ, которой для победы необходимо сплотить свои ряды и отбросить в сторону все существующие вну...
Реализация нацпроекта «Жилье и городская среда» улучшает жизнь брянцев В Брянской области реализуется региональный проект "Жилье (Брянская область)", который входит в федеральный проект "Жилье" национального проекта "Жил...
В Брянске строится Дворец зимних видов спорта Хоккей и фигурное катание — у этих популярных спортивных направлений в Брянске скоро появится еще один дом. На этот раз в Фокинском районе, где начал...
Жить здорово. Путин открыл центры по борьбе с онкологией в регионах России Три новых онкоцентра в Томске, Уфе и Якутске открыл президент России Владимир Путин 2 февраля по видеоконференцсвязи. Как отметил глава государства, ...
Муха подгадила. Запрет на ввоз бананов из Эквадора повысит цены в России Сокращение поставок эквадорских бананов на рынок России может повлечь за собой повышение цен, заявил aif.ru директор Центра конъюнктурных исследовани...
Международный университет инвестиций Юлии Кузнецовой признан лучшей онлайн-школой для инвесторов Ежегодная премия Investment Leaders Award назвала сильнейших игроков финансового рынка. Победа в номинации «Лучшая онлайн-школа для инвесторов» заслу...
Для чего нужен торговый эквайринг и как его подключить Торговый эквайринг – это способ безналичной оплаты покупок. При подключении такой услуги клиент может рассчитываться за товар или услугу с помощью ка...
Эксперты ждут очередного Золотого мяча для Месси После триумфального выступления на футбольном чемпионате мира в Катаре лидер сборной Аргентины Лионель Месси стал основным претендентом на главную ин...
Топ-5 самых дорогих футболистов РПЛ составляют игроки «Зенита» Пока элитный футбольный дивизион России – Премьер-лига, находится на зимних каникулах, эксперты футбольного финансового рынка обновили ориентировочну...
Оригинальный Сбербанк Онлайн перестал работать на iPhone. Что теперь делать и как войти в личный кабинет На днях Сбер начал предупреждать своих клиентов о том, что старое приложение Сбербанк Онлайн перестанет работать. При этом в App Store появилось ново...
Arc Search — браузер для iPhone с ИИ, который создает сайты по вашим запросам и блокирует всю рекламу Для iPhone выпущено огромное количество разных браузеров. Однако у них у всех есть кое-что общее — движок WebKit. В настоящее время без него по...
В России стала известна стоимость гибридного кроссовера Evolute i-Space Автомобильная компания Evolute представила свою новинку — гибридный кроссовер i-Space семиместной вместимости. Единственная комплектация этой м...
AyaNeo представил две портативные игровые консоли — Flip DS и Flip KB Компания AyaNeo представила две портативные игровые консоли — Flip DS и Flip KB. Обе модели имеют складной форм-фактор, высокочастотные экраны ...
Как выбрать сапоги для рыбалки: основные критерии, продукция из магазина Pike Людям, приобщившимся к активным видам отдыха, необходима удобная и ультрапрактичная обувь. При подборе качественной пары сапог для рыбалки важно прин...
Что такое расчетный счет и как выбрать банк для открытия Расчетным называется специальный счет в банке, предназначенный для ведения бизнеса. На него получают платежи, с него делают переводы, счет используют...
Владимир Путин отметил вклад Первых в развитие России и спел с ними гимн на церемонии закрытия Съезда Движения В павильоне №75 на выставке-форуме «Россия» 1 февраля состоялась церемония закрытия Съезда Движения Первых. Участниками стали более тысячи детей, род...
Не включается посудомоечная машина Electrolux: возможные причины и решения В этой статье мы рассмотрим несколько возможных причин и решений для проблем с включением посудомоечной машины Electrolux. Если вы столкнулись с тако...
Как выбрать хороший электроскутер Электроскутер – это компактное и удобное средство передвижения по городу. Чтобы выбрать подходящую модель, обратите внимание на следующие важные хара...