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: Технологии и Наука. Читать весь текст на android-robot.com.
«Конкретная дата»: когда на улицы Москвы вернутся электросамокаты Нельзя точно сказать, когда электросамокаты вернутся в Москву. Об этом сообщил пресс-секретарь сервиса кикшеринга Whoosh Денис Балакирев в эксклюзивн...
МВД объявило в розыск еще одного адвоката Навального* МВД России объявило в розыск адвоката блогера Алексея Навального* Александра Федулова. Об этом свидетельствуют данные электронной базы ведомства. &la...
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...
Представлена полностью автономная дроновая система для кинематографии и наблюдения за дикой природой Последние технологические достижения, такие как все более совершенные дроны и камеры, открыли новые захватывающие возможности для кинематографии. В ч...
Курские сурки проспали свой праздник Коммуникабельный семьянин и большой любитель поспать. 2 февраля отмечают День сурка. Правда, не в России, а в США и Канаде. Но, благодаря известному ...
ТОП 5 - Лучшие LED/LASER проекторы для домашних кинотеатров LED/LASER проекторы пока так и не приблизились по ценам к ламповым моделям, а их уже вытесняют большие телевизоры, которые стремительно дешевеют Наст...
Топ 10 - Лучшие проекторы для домашних кинотеатров в жилой комнате Под давлением быстрого снижения цен на телевизоры из обновленной версии обзора полностью исчезли бледные модели проекторов мощностью менее 300 Вт Гла...
Motorola в 2024 году выпустит флагманские смартфоны серий X и S В октябре прошлого года компания Qualcomm представила новый процессор Snapdragon 8 Gen 3 и опубликовала список брендов, которые планируют выпустить ф...
Самый затопляемый участок в пригороде Владивостока взяли под наблюдение: «Ростелеком» модернизировал гидрологической комплекс на реке Богатая В районе Богатинского водохранилища компания «Ростелеком» установила автоматизированный комплекс мониторинга паводковой обстановки. Высокотехнологичн...
В Тверской области почти вчетверо уменьшились объемы незаконно вырубленных лесов В 2023 году в Тверской области по сравнению с 2022-м количество незаконных рубок на землях лесного фонда уменьшилось на 27%, объемы незаконно вырубле...
Банковские услуги для успешного развития ООО Услуги банков играют важную роль в обеспечении эффективного финансового управления ООО. Они предоставляют широкие возможности по обслуживанию клиенто...
Секреты успешного получения займа: где искать гарантированное одобрение Займы позволяют быстро получить доступ к деньгам. Для гарантированного оформления ссуды в МФО не требуется много времени и усилий. Взять микрозайм се...
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...
Перспективы развития кибербезопасности в российском телекоммуникационном секторе Современный мир все больше становится цифровым, это происходит день ото дня, и телекоммуникационный сектор играет важную роль в этом процессе. Однако...
Внедрение новых технологий: как они улучшили покрытие мобильной связи в России Внедрение новых технологий существенно повлияло на покрытие мобильной сети в России, обеспечивая более широкий охват и повышенную скорость передачи д...
«Мираторг» возглавил молодёжный рейтинг лучших работодателей 2024 года в агропромышленной сфере Компания «Мираторг», крупнейший работодатель в АПК России, стала самым привлекательным работодателем в агропромышленной сфере России по версии рейтин...
«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 он не в колонии?»: Известный адвокат возмущена «щадящим» условным сроком для Навального Лидеру ФБК в 2017 году продлили испытательный срок до 2020 года. Адвокат Сталина Гуревич вновь призывает МВД обратить пристальное внимание на персону...
Уже отпустили? Экс-глава Раменского района активничал в соцсети после ареста за якобы убийство любовницы Проверка на полиграфе косвенно подтвердила вину Андрея Кулакова, сообщают СМИ. После задержания экс-главы Раменского района, на странице подозреваемо...
Удовлетворенность дорогими iPhone 15 Pro и Pro Max заметно снижается Отчет PerfectRec показывает снижение удовлетворенности владельцев iPhone 15 Pro, в то время как более доступные модели получают высокие оценки. По но...
Серверное оборудование: надежность и эффективность в информационной эпохе В современном мире, где информационные технологии играют все более важную роль в нашей жизни, серверное оборудование становится неотъемлемой частью у...
Разин о Шевченко: «Он себя великим комиком считает, тролля хоккеистов. Троллят девчонку в «Это хоккей, брат!» Если оператор снимет, что у нее под юбкой, Алексей будет сидеть: «А, давай-давай!» Шевченко ранее высказался после того, как тренер «Металлурга» раскритиковал оператора домашних матчей «Амура»: «Идите работать в офис! Сидите там за ...
КХЛ. ЦСКА проиграл СКА, «Торпедо» уступило московскому «Динамо», «Металлург» победил «Авангард» в овертайме «Металлург» обыграл «Авангард» (4:3 ОТ) в овертайме, «Торпедо» уступил московскому «Динамо» (1:2 ОТ), ЦСКА проиграл СКА (1:2). Фонбет Чемпионат КХЛ С...
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...