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. Читать весь текст на android-robot.com.
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...
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...
Тест-драйв: Машем году, Драйву и Мазде CX-30 из Subaru XV и Peugeot 2008 Обходимся без шипов. «Пыж» обут в Continental Viking Contact 7 комфортной размерности 215/60 R17. Для остальных выбрана Hakkapeliitta R3 SUV: 215/55 ...
Кроссовер Dongfeng Haoji опробует новую платформу Среднеразмерный паркетник, сопоставимый со «вторым» Дунфэном 580, дебютирует в марте 2022 года и встанет на ступеньку выше Дунфэна AX7. Обе подвески ...
Кубок Азии. 1/4 финала. Австралия уступила Южной Корее, Таджикистан проиграл Иордании В пятницу сборная Таджикистана проиграла в 1/4 финала Иордании (0:1), Австралия уступила Южной Корее (1:2). В субботу Иран встретится с Японией, Ката...
«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...
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...
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...
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...
От перфокарт до чатботов: с чего начиналась и куда идет аналитика данных История аналитики данных полна сюрпризов — от скромного начала с перфокарт до передового «современного стека данных». Обозреватель HackerNoon решил п...
RTX 4080 Super в разгоне сравнили со стандартной RTX 4090 в играх В одном из выпусков на YouTube-канале TheSpyHood протестировали в разрешении 1440p и 4К видеокарты RTX 4080 Super 16 ГБ и RTX 4090 24 ГБ. Call of Dut...
Тепло уходит в никуда: как прокурор в отставке пытается добиться справедливости Отопительный сезон – замечательная пора, когда в холодный морозный день жители областного центра могут насладиться видом снегопада из окна и кр...
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...
Сборная команда Брянской области успешно выступила на Первенстве ЦФО по пауэрлифтингу В Туле завершилось Первенство Центрального федерального округа по пауэрлифтингу. Успешное выступление на соревновании продемонстрировала сборная спор...
В Брянске открыли завод по сбору грузовиков В Брянске открыли завод по сбору грузовиков из КНР Продавать продукцию будут под брендом BNM Мероприятие прошло 18 августа. На открытии присутствовал...
Все про военную технику России и США Военные аналитики регулярно сравнивают все составляющие военной мощи США и России. И немудрено, обе страны являются сильнейшими державами на планете....
Данилов Никита Игоревич: Уход из госкорпорации в стартап Данилов Никита Игоревич – генеральный директор компании «FlyDrone». Данилов работал в госкорпорации по ОРВД на должности заместителя генерального дир...
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...
ФРС почти наверняка нарушит спокойствие доллара Влияние на рынок:2Пауза на валютном рынке затягивается. За последние две недели индекс доллара подрос на 0.15%, несмотря на внутридневную волатильнос...
Золото набирает силу из-за рынка акций Влияние на рынок:2Золото поднималось утром во вторник до уровня $2040 за тройскую унцию, достигнув двухнедельного максимума. Позитивную динамику обес...
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...
Валютный рынок, Daily history за 1 февраля 2024 г. Валютная пара Цена закрытия Изменение, % AUDUSD 0.65716 0.11 EURJPY 159.177 0.21 EURUSD 1.08713 0.5 GBPJPY 186.597 0.25 GBPUSD 1.27436 0.54 NZDUSD 0....
Valve официально прекратила поддержку CS:GO Компания Valve объявила о прекращении поддержки легендарной игры Counter-Strike: Global Offensive с 1 января 2024 года.С начала нового года компания ...
CS2: борьба за 200 тыс. долларов. Кто победит? В данной статье вы увидите обзор финалистов Elisa Masters Espoо 2023, а также общую информацию по турниру! Турнир Elisa Masters Espoo 2023 – это круп...
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...
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...
Все в одном: 5 лучших моноблоков для дома и офиса Моноблок — это устройство, которое объединяет в себе монитор и системный блок компьютера. Главные плюсы такого гаджета — компактность и отсутствие бо...
Новенькую видеокарту GeForce RTX 4080 SUPER протестировали в 19 ААА-играх в 4К — голубая мечта геймера Ютубер с канала zWORMz Gaming проверил свежий графический ускоритель в 19 популярных играх в 4K на ПК с процессором AMD Ryzen 9 7950X3D и 32 ГБ ОЗУ ф...
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...
ТОП 10 паттернов Price Action Сегодня мы с вами рассмотрим ТОП 10 паттернов Price Action. Я предлагаю рассмотреть лучшие из них. Они точно так же работают и в других стратегиях, н...
ТОП 10 паттернов Технического анализа [форекс, криптовалют, фондового рынка] Сегодня мы с вами рассмотрим ТОП 10 Классических паттернов технического анализа. Она все уже давно опубликованы на этом сайте, но так как кол-во стра...