क्या न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग का भविष्य हैं?

मानव मस्तिष्क सूचनाओं के भंडारण और प्रसंस्करण में उल्लेखनीय रूप से अच्छा है। जबकि मस्तिष्क कैसे काम करता है, इस बारे में हमारा ज्ञान किसी भी तरह से पूर्ण नहीं है, वैज्ञानिक और इंजीनियर ऐसी कंप्यूटिंग तकनीक विकसित कर रहे हैं जो मस्तिष्क में न्यूरॉन्स के काम करने की नकल करती है। यह केवल तेज़ कंप्यूटर बनाने के बारे में नहीं है; मस्तिष्क भी बहुत ऊर्जा कुशल है और शुरुआती संकेत हैं कि न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम बेहतर ऊर्जा दक्षता प्रदान कर सकते हैं। यह एक महत्वपूर्ण विचार है क्योंकि ऊर्जा की खपत और अपशिष्ट गर्मी पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सीमित कारक हैं।

फील्ड में काम करने वालों के लिए एक बड़ा सवाल यह है कि दिमाग की नकल करने में हमें कितनी दूर जाना चाहिए। क्या भविष्य की प्रणालियाँ न्यूरोमॉर्फिक होनी चाहिए - ऐसी प्रणाली बनाने की कोशिश करना जो मस्तिष्क के जितना संभव हो सके - या उन्हें नकल करने के बजाय मस्तिष्क से प्रेरित होना चाहिए?

इसके बारे में सोचने का एक अच्छा तरीका पक्षियों और हवाई जहाजों के बीच का संबंध है। मानव उड़ान पक्षियों से प्रेरित थी और एक हवाई जहाज एवियन उड़ान के कई पहलुओं की नकल करता है - सबसे स्पष्ट दो पंख हैं। लेकिन एक हवाई जहाज किसी पक्षी की नकल नहीं है - उदाहरण के लिए, जेट इंजन पंख फड़फड़ाने वाली मांसपेशियों से बहुत अलग हैं।

चार विशेषज्ञ

इस सप्ताह, चार विशेषज्ञों ने भाग लिया बहस कंप्यूटिंग में न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम की भविष्य की भूमिका के बारे में। कार्यक्रम की अध्यक्षता रेजिना डिटमैन, जो जर्मनी में Forschungszentrum Jülich में इलेक्ट्रॉनिक सामग्री का विशेषज्ञ है।

न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के मामले में बहस कर रहे थे क्वाबेना बोहेनी - कैलिफोर्निया में सिलिकॉन लैब में स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के दिमाग के संस्थापक और निदेशक - और राल्फ एटियेन-कमिंग्स, जो मैरीलैंड में जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय में कम्प्यूटेशनल सेंसरी-मोटर सिस्टम्स प्रयोगशाला का निर्देशन करता है।

सावधानी की वकालत कर रहे थे यान लेकन - जो मेटा (फेसबुक) में मुख्य एआई वैज्ञानिक हैं और न्यू यॉर्क विश्वविद्यालय में कम्प्यूटेशनल इंटेलिजेंस, लर्निंग, विजन और रोबोटिक्स लैब के सदस्य हैं - और बिल डेली एनवीआईडीआईए में एक मुख्य वैज्ञानिक और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में बायो-एक्स के सदस्य हैं।

3D . में एकीकरण

बोहेन ने यह कहकर बहस शुरू कर दी कि न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग की सफलता घटकों को एकीकृत और स्केल-अप करने की हमारी क्षमता पर निर्भर करती है, जैसे कि सेमीकंडक्टर उद्योग ने कई वर्षों तक एक चिप पर ट्रांजिस्टर की संख्या में घातीय वृद्धि कैसे हासिल की। यह स्पष्ट करने के लिए कि इस न्यूरोमॉर्फिक मूर के नियम में समय कितना महत्वपूर्ण है, उन्होंने न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग शक्ति की एक मनोरंजक इकाई का उपयोग किया - कैपिबारा का मस्तिष्क - जिसकी तुलना उन्होंने एक मक्खी के मस्तिष्क से की।

बोहेन का मानना ​​है कि 2डी से 3डी आर्किटेक्चर में जाने से एकीकरण को बढ़ावा मिलेगा, लेकिन कई चुनौतियां हैं।

एटीन-कमिंग्स ने बताया कि न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग पारंपरिक कंप्यूटिंग से बहुत अलग है। कंप्यूटर में इलेक्ट्रॉनिक पल्स के विपरीत, तंत्रिका तंत्र में वोल्टेज स्पाइक्स में जानकारी नहीं होती है, बल्कि यह स्पाइक्स के बीच का अंतराल है जो महत्वपूर्ण हैं। एक मायने में, न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम चौथे आयाम में पहुंच जाते हैं।

चिकित्सा अनुप्रयोग

उन्होंने जोर देकर कहा कि स्पाइक-आधारित न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम पारंपरिक कंप्यूटरों के साथ जैविक प्रणालियों को एकीकृत करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे। उदाहरण के लिए, इससे प्रोस्थेटिक्स जैसी बेहतर चिकित्सा तकनीकों को बढ़ावा मिलेगा।

न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग की सीमाओं के बारे में बोलते हुए, डैली ने बताया कि स्पाइक्स संख्याओं का प्रतिनिधित्व करने का एक अक्षम तरीका है। इसका मतलब है कि वे कई कार्यों को करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी नहीं हैं जो वर्तमान में पारंपरिक कंप्यूटरों द्वारा किए जाते हैं। दरअसल, उन्होंने कहा कि हमें इस बारे में अधिक सोचने की जरूरत है कि कौन से तंत्रिका नेटवर्क मॉडल किन कार्यों के लिए उपयुक्त हैं - पक्षी और हवाई जहाज के उदाहरण का उपयोग करते हुए। उन्होंने कहा कि न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम जीव विज्ञान के अनुकरण के लिए उपयोगी होगा।

LeCun ने कंप्यूटिंग सिस्टम में मस्तिष्क से जो कॉपी किया है, उसके बारे में स्मार्ट होने की आवश्यकता के बारे में सहमति व्यक्त की। उन्होंने बताया कि न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के लिए आवश्यक एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स को इस समय बनाना और एकीकृत करना बहुत मुश्किल है, और पूछा कि क्या प्रौद्योगिकी में क्रांति आ रही है।

न्यूरोमॉर्फिक त्वरक

उन्होंने कहा कि न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम त्वरक के रूप में उपयोग कर सकते हैं जो पारंपरिक कंप्यूटिंग सिस्टम के लिए विशिष्ट कार्य करते हैं। उन्होंने जो उदाहरण दिया वह संवर्धित-वास्तविकता वाले चश्मे के लिए एक त्वरक है।

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विशेषज्ञ मानव जैसे एआई के संभावित रास्तों पर बहस करते हैं

तो, क्या दर्शकों को न्यूरोमॉर्फिक अधिवक्ताओं या संशयवादियों द्वारा आश्वस्त किया गया था? डिटमैन द्वारा बहस की शुरुआत में किए गए एक सर्वेक्षण ने सुझाव दिया कि 46% दर्शकों ने सहमति व्यक्त की कि न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग का भविष्य हैं। बहस के बाद, यह बढ़कर 56% हो गया, तो हां है।

आप यहां बहस देखने के लिए पंजीकरण कर सकते हैं: उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग का भविष्य: क्या न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम इसका उत्तर हैं? बहस पत्रिका द्वारा प्रायोजित है न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग और इंजीनियरिंग. यह IOP पब्लिशिंग द्वारा प्रकाशित किया जाता है, जो आपको भी लाता है भौतिकी की दुनिया.

• क्वाबेना बोहेन इसमें सिलिकॉन-आधारित न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के बारे में बात करते हैं का प्रकरण भौतिकी विश्व साप्ताहिक पॉडकास्ट.

पोस्ट क्या न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग का भविष्य हैं? पर पहली बार दिखाई दिया भौतिकी की दुनिया.

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/are-neuromorphic-systems-the-future-of-high-performance-computing/