Вік: 40
Повідомлення: 1331
Подякував(а):10 раз. Подякували:461 раз.
Репутація:43 [ ? ]
Агентство перспективных оборонных исследований DARPA по заказу министерства обороны США запустило новый проект под названием UPSIDE (Unconventional Processing of Signals for Intelligent Data Exploitation). Его название, которое можно перевести как «верхняя /обратная сторона», является аббревиатурой от «Нетрадиционная обработка сигналов для интеллектуального использования данных». Суть проекта заключается в создании новых микросхем, которые будут работать на принципах нечеткой логики. Фактически, они будут выполнять принципы аналоговых вычислений, что поможет радикально сократить энергозатраты в ряде критически важных задач.
В привычном сегодня понимании компьютер – это машина, которая обрабатывает и хранить данные в виде четко определенных, дискретных значений. Главенствующая парадигма компьютерных вычислений подразумевает использование нулей и единиц. Проект UPSIDE предлагает отказаться от таких жестко определенных базовых элементов в пользу гораздо более экономичной обработки данных в аналоговом режиме, где различия между представлениями нулей и единиц будут гораздо менее выраженными, чем в традиционной цифровой технике. Таким образом, американская оборонная промышленность буквально решила изобрести компьютеры заново, используя огромный опыт по проектированию и производству микросхем самого разного назначения и уровня интеграции.
Главная проблема, которую призван решить проект UPSIDE – это явно недостаточный рост в энергетических технологиях по сравнению с компьютерами. Ожидаемым результатом проекта должна стать вычислительная машина, которая будет потреблять намного меньше энергии, чем сравнимые по мощности традиционные компьютеры, хотя при этом допускается значительная доля ошибок при вычислениях. Главным полем деятельности таких машин должны стать мобильные шпионские камеры в БПЛА и вертолетах, которым приходится обрабатывать огромные объемы визуальной информации.
Как считает Дэниэл Хаммерстром (Daniel Hammerstrom), куратор проекта в DARPA, развитие компьютерной обработки видеосигнала заходит в тупик, причем проблема не в мощности компьютеров, а в питании, причем сама эта проблема назревает уже примерно десять лет. По словам Хаммерстрома, примерно 10-15 лет назад произошла остановка в развитии источников энергии. Закон Мура сохраняет свое действие: мощность процессоров удваивается каждые полтора-два года, но при этом эффективность батарей не может угнаться за этим ростом, поскольку эффективность вычислений растет намного медленней, чем их скорость.
Хаммерстром знает о чем говорит – он участвовал в производстве чипов компании Intel в 80-х годах прошлого века. Сейчас он хочет увидеть производство чипов, работающих на совершенно других принципах. Вместо чистой Булевой логики, где напряжение на транзисторе определяет ноль или единицу, проект UPSIDE предлагает строить аналоговые процессоры, способные выполнять так называемые вероятностные операции, в которых каждому транзистору не обязательно находится в детерминированном состоянии «0» или «1»: необходимость установки таких состояний является главной причиной огромного энергопотребления в современных процессорах.
Проект UPSIDE выглядит новой идеей – выпуск первых вероятностных процессоров на новой элементной базе возможен лишь через несколько лет. Тем не менее, идея совсем не нова – аналоговые компьютеры широко использовались в 1950-х годах, но их затмили транзисторы и огромные возможности чисто цифровых компьютеров.
Одним из лидеров в возрождении аналоговым вычислительных машин является Бен Вигода (Ben Vigoda), руководитель лаборатории Lyric Labs в компании Analog Devices. Шесть лет назад Вигода создал компанию Lyric Semiconductor для создания «вероятностного процессора», способного выполнять задачи множества цифровых чипов. Компания Lyric была поглощена корпорацией Analog Devices, производителем систем для медицины, сотовых операторов, промышленных предприятий и потребительского рынка: «вероятностный процессор» вполне может найти применение во всех этих отраслях. По словам Вигоды, специалисты, которые сейчас выходят на пенсию, еще помнят, как программировали аналоговые компьютеры в колледже, так что история повторяется.
Программа UPSIDE, рассчитанная на 54 месяца (4,5 года), разбита на две фазы. Сначала компании будут создавать чипы с использованием вероятностных принципов, а затем — мобильные системы наблюдения на базе этих чипов. Предполагается, что эти системы будут намного быстрее и на несколько порядков эффективнее существующих с точки зрения потребляемой мощности. Как говорит Хаммерстром, пришло время вернуться в прошлое и переосмыслить заброшенные технологии. Размер финансирования по программе UPSIDE не разглашается, но куратор программы заявляет, что для DARPA это средняя по масштабам программа.
Вероятностные вычисления имеют два главных потенциальных достоинства. Первое – это высокая скорость вычислений при минимальном потреблении энергии, особенно в тех областях, где необязателен точный ответ: например, в обработке изображений. Интересно, что в начале текущего года ученые из университета Райса (США) представили экономичный чип с поддержкой вероятностных вычислений. Второе достоинство вероятностных процессоров – это возможность решения самых актуальных и сложных задач анализа данных. По этому поводу хорошо высказался Вигода: «Мы используем заметную долю всей электроэнергии, вырабатываемой в США, на серверных фермах, но они могут выполнить лишь базовые задачи машинного обучения. Для развития машинного обучения просто не хватает вычислительных мощностей. Один из способов исправить ситуацию заключается в создании чипов, которые как раз и будут выполнять задачи машинного обучения». Подробнее о проекте UPSIDE можно узнать на сайте DARPA по адресу www.darpa.mil/NewsEvents/Releases/2012/08/24.aspx.
_________________
eRu
Додано: 24 серпня 2012, 08:08
Постійний житель
Вік: 45
Повідомлення: 296
Подякував(а):485 раз. Подякували:479 раз.
Репутація:33 [ ? ]
...тогда машины будут способны ошибаться, так же как человек, а ведь компьютеры созданы для устранения ошибок человека — смысла не вижу... ...дискретизацию придумали чтобы упростить вычисления, так как обрабатывать и хранить аналоговый сигнал сложнее и дороже... и насчет энергоэффективности что-то не то — энергозатраты чипов уменьшаются каждый год
sHk1 написав:
Главным полем деятельности таких машин должны стать мобильные шпионские камеры в БПЛА и вертолетах, которым приходится обрабатывать огромные объемы визуальной информации.
...ага, враг может есть, а может и нет... стрелять или не стрелять?)
пс. для беспилотников (имхо) перспективней лидары + цифровое построение 3д-пространства (и никаких огромных объемов бесполезной визуальной информации)
Ви не можете створювати нові теми у цьому форумі
Ви не можете відповідати на теми у цьому форумі
Ви не можете редагувати ваші повідомлення у цьому форумі
Ви не можете видаляти ваші повідомлення у цьому форумі
Ви не можете додавати файли у цьому форумі