تراشه جدید دو میلیارد تصویر در ثانیه را پردازش می کند

مهندسان دانشگاه ایالت پنسیلوانیا تراشه ای ساخته اند که می تواند نزدیک به دو میلیارد تصویر در ثانیه را پردازش و طبقه بندی کند. تیم تحقیقاتی این تراشه متشکل از چهار نفر می باشد. این تراشه می تواند کل طبقه بندی تصویر را حدود نیم نانو ثانیه و بدون نیاز به پردازنده یا واحد حافظه جداگانه انجام دهد در حالی که  گفته اند اندازه ی این تراشه کمتر از یک سانتی متر مربع است.

پردازش دو میلیارد تصویر در ثانیه

در سیستم های هوش مصنوعی (AI) که برای تشخیص تصویر استفاده می شود تصویر شی مورد نظر ابتدا برروی یک حسگر تصویر مانند دوربین دیجیتال در تلفن هوشمند شکل می گیرد. سپس حسگر تصویر نور را به سیگنال های الکتریکی و در نهایت به داده های باینری تبدیل می کند. تنها در این صورت است که سیستم می تواند به اندازه کافی تصویر را برای پردازش، تجزیه و تحلیل، ذخیره و طبقه بندی با استفاده از تراشه های کامپیوتری درک کند. این در حالیست که امروزه تراشه های دیجیتال می توانند میلیاردها محاسبات را در ثانیه انجام دهند.

محدودیت سرعت فعلی این فناوری ها با برنامه زمان بندی مراحل محاسباتی مبتنی بر ساعت در یک پردازنده رایانه تنظیم می شود، جایی که محاسبات یکی پس از دیگری در یک برنامه خطی انجام می شوند. مهندسان ایالت پنسیلوانیا اولین تراشه مقیاس پذیری را ایجاد کرده اند که تصاویر را تقریباً در کمترین زمان شناسایی و طبقه بندی میکند.

ساختار تراشه با قابلیت پردازش دو میلیارد تصویر در ثانیه

این پردازنده قدرتمند به طور مؤثری از نورون های نوری متصل به هم با استفاده از سیم های نوری، معروف به موجبرها برای تشکیل یک شبکه عمیق از چندین لایه استفاده می کند. اطلاعات از لایه ها عبور می کند و هر مرحله به طبقه بندی تصویر ورودی در یکی از دسته های آموخته شده آن کمک می کند. محققان ادعا می کنند که این تراشه نیازی به ذخیره اطلاعات ندارد و می تواند کل طبقه بندی تصاویر را در حدود نیم نانو ثانیه انجام دهد. پردازنده سفارشی 9.3 میلی متر مربعی آن ها، نور دریافتی از یک «موضوع مورد علاقه» را به آنچه که آن ها «شبکه عمیق نوری» می نامند پردازش می کند.

سازندگان این پردازنده می گویند ما اولین کسی نیستیم که فناورهایی را ارائه کردیم که سیگنال های نوری را مستقیماً می خواند، اما اولین کسی هستیم که سیستم کاملی را در یک تراشه ایجاد می کنیم که هم با فناوری موجود سازگار باشد و هم برای کار با داده های پیچیده تر مقیاس پذیر باشد. همچنین در ادامه گفته اند وقتی تراشه های رایانه ای فعلی سیگنال های الکتریکی را پردازش می کنند اغلب آن ها را از طریق یک واحد پردازش گرافیکی یا GPU اجرا می کنند که فضا را اشغال می کند. تراشه ما نیازی به ذخیره اطلاعات ندارد و نیاز به یک واحد حافظه بزرگ را از بین می برد.

این تیم انتظار دارد که این کار دارای کاربردهایی در تشخیص خودکار متن در عکس ها، کمک به ماشین های خودران در تشخیص موانع باشد. هوش مصنوعی در ماه های اخیر دنیای فناوری تغییرات زیادی را ایجاد کرده است. در اوایل سال میلادی جدید دانشمندان یک دوربین هوش مصنوعی ابداع کردند که می تواند در تاریکی مطلق عکس های تمام رنگی بگیرد.