Intel представляет Neuromorphic Loihi 2, программное обеспечение Lava

Intel представила Loihi 2, свой нейроморфный исследовательский чип второго поколения, и Lava, программный фреймворк с открытым исходным кодом для разработки нейро-ориентированных приложений. Их появление свидетельствует о постоянном прогрессе Intel в развитии нейроморфных технологий.

«Loihi 2 и Lava собирают информацию из нескольких лет совместных исследований с использованием Loihi. Наш чип второго поколения значительно улучшает скорость, программируемость и мощность нейроморфной обработки, расширяя его возможности использования в интеллектуальных вычислительных приложениях с ограничениями по мощности и задержкам. Мы открываем исходный код Lava, чтобы удовлетворить потребность в конвергенции программного обеспечения, сравнительном анализе и межплатформенном сотрудничестве в полевых условиях, а также для ускорения нашего продвижения к коммерческой жизнеспособности», –  Майк Дэвис, директор лаборатории нейроморфных вычислений Intel.

Почему это важно: нейроморфные вычисления, основанные на выводах нейробиологии для создания микросхем, которые больше похожи на биологический мозг, стремятся обеспечить на несколько порядков повышение энергоэффективности, скорости вычислений и эффективности обучения в целом ряде периферийных приложений: от зрения , распознавание голоса и жестов для поиска, робототехники и задач оптимизации с ограничениями.

На сегодняшний день Intel и ее партнеры продемонстрировали такие области применения, как роботизированные руки , нейроморфная кожа и обонятельное зондирование.

О Loihi 2

Исследовательский чип объединяет в себе уроки трехлетнего использования исследовательского чипа первого поколения и использует прогресс в технологических процессах Intel и методах асинхронного проектирования.

• Достижения в Loihi 2 позволяют архитектуре поддерживать новые классы алгоритмов и приложений, основанных на нейронах , обеспечивая при этом до 10 раз более быструю обработку 1 , до 15 раз большую плотность ресурсов 2 с использованием до 1 миллиона нейронов на чип и повышенную энергоэффективность . Благодаря тесному сотрудничеству с Intel Technology Development Group, Loihi 2 был изготовлен с использованием предварительной версии процесса Intel 4, что подчеркивает здоровье и прогресс Intel 4. Использование литографии в крайнем ультрафиолете (EUV) в Intel 4 упростила правила проектирования компоновки по сравнению с прошлыми технологическими процессами. Это позволило быстро разработать Loihi 2.
• Программный фреймворк Lava удовлетворяет потребность в общем программном фреймворке в сообществе нейроморфных исследователей. Как открытая, модульная и расширяемая среда Lava позволит исследователям и разработчикам приложений опираться на достижения друг друга и использовать общий набор инструментов, методов и библиотек. Lava без проблем работает на гетерогенных архитектурах с использованием обычных и нейроморфных процессоров, обеспечивая кроссплатформенное выполнение и взаимодействие с различными структурами искусственного интеллекта, нейроморфными и робототехническими системами. Разработчики могут начать создавать нейроморфные приложения без доступа к специализированному нейроморфному оборудованию и могут внести свой вклад в базу кода Lava, включая его перенос для работы на других платформах.

«Исследователи из Национальной лаборатории Лос-Аламоса использовали нейроморфную платформу Loihi для изучения компромиссов между квантовыми и нейроморфными вычислениями, а также реализации процессов обучения на кристалле», - сказал доктор Герд Дж. Кунде, штатный научный сотрудник, Лос-Аламос. Национальная лаборатория. «Это исследование показало захватывающую эквивалентность между нейронными сетями с пиками и подходами квантового отжига для решения сложных задач оптимизации. Мы также продемонстрировали, что алгоритм обратного распространения ошибки является основополагающим строительным блоком для обучения нейронных сетей и ранее считался неприменимым для нейроморфные архитектуры, могут быть эффективно реализованы на Loihi. Наша команда рада продолжить эти исследования с чипом Loihi 2 второго поколения».

О ключевых достижениях: Loihi 2 и Lava предоставляют исследователям инструменты для разработки и описания новых нейро-ориентированных приложений для обработки в реальном времени, решения проблем, адаптации и обучения. Примечательные моменты включают в себя:

• Более быстрая и более общая оптимизация: большая программируемость Loihi 2 позволит поддерживать более широкий класс сложных задач оптимизации, включая оптимизацию в реальном времени, планирование и принятие решений от периферийных систем до систем центра обработки данных.
• Новые подходы к непрерывному и ассоциативному обучению: в Loihi 2 улучшена поддержка передовых методов обучения, включая варианты обратного распространения ошибки, алгоритма рабочей лошадки глубокого обучения. Это расширяет возможности адаптации и алгоритмов обучения с эффективным использованием данных, которые могут поддерживаться маломощными форм-факторами, работающими в онлайн-настройках.
• Новые нейронные сети, обучаемые с помощью глубокого обучения: полностью программируемые модели нейронов и обобщенные сообщения о всплесках в Loihi 2 открывают дверь к широкому спектру новых моделей нейронных сетей, которые можно обучить с помощью глубокого обучения. Ранние оценки предполагают сокращение числа операций на вывод на Loihi 2 более чем в 60 раз по сравнению со стандартными глубокими сетями, работающими на исходной Loihi, без потери точности 3 . Loihi 2 устраняет практическое ограничение Loihi за счет включения более быстрых, гибких и стандартных интерфейсов ввода / вывода. 
• Полная интеграция с реальными робототехническими системами, обычными процессорами и новыми датчиками: Loihi 2 устраняет практические ограничения Loihi за счет включения более быстрых, гибких и стандартных интерфейсов ввода / вывода. Микросхемы Loihi 2 будут поддерживать интерфейсы Ethernet, бесклеевую интеграцию с более широким спектром датчиков технического зрения на основе событий и более крупные ячеистые сети на основе микросхем Loihi 2.

Получить подробную информацию или проконсультироваться можно на сайте официального поставщика Intel в России russia-int.ru.