Un revolucionario neuromórfico ‘Autoaprendizaje’ Chip que puede simular 130 millones de sinapsis

Intel celebró recientemente su CES Keynote y, aunque la mayoría de la cobertura fue prácticamente la sinfonía habitual de material de marketing y proyectos futuros, un segmento en particular es, con bastante facilidad, la parte más interesante de la nota: procesamiento neuromórfico y cuántico. No es ningún secreto que estamos llegando al límite de la física con nuestros procesos convencionales, el silicio solo nos puede llevar hasta ahora. Es por eso que necesitamos buscar nuevos horizontes, que nos permitan impulsar nuestras capacidades informáticas aún más y parece que Intel está abriendo camino con dos de sus proyectos ya en marcha.

Intel anuncia procesador Loihi Neuromorphic para aplicaciones AI

El primer proyecto de este tipo es el chip ‘Intel Loihi’, que básicamente es un procesador neuromórfico, también conocido como autoaprendizaje. Al igual que los cerebros humanos crean rutas neuronales en el tiempo, que es lo que finalmente constituye nuestro iQ y la capacidad de resolución de problemas, este chip podrá “aprender” y tendrá alrededor de 130,000 neuronas y 130 millones de sinapsis (una anología, por supuesto). Se basa en la tecnología de 14nm de Intel y albergará una malla central que admite una amplia gama de topologías de redes neuronales.

El chip de prueba de investigación Loihi incluye circuitos digitales que imitan la mecánica básica del cerebro, lo que hace que el aprendizaje automático sea más rápido y más eficiente a la vez que requiere una menor potencia de cálculo. Los modelos de chips neuromórficos se inspiran en cómo las neuronas se comunican y aprenden, utilizando picos y sinapsis de plástico que se pueden modular en función del tiempo. Esto podría ayudar a las computadoras a autoorganizarse y tomar decisiones basadas en patrones y asociaciones.

Las características del chip de prueba Loihi incluyen:

  • Malla neuromórfica completamente asincrónica de muchos núcleos que admite una amplia gama de topologías de redes neuronales dispersas, jerárquicas y recurrentes con cada neurona capaz de comunicarse con miles de otras neuronas.
  • Cada núcleo neuromórfico incluye un motor de aprendizaje que puede ser programado para adaptar los parámetros de red durante la operación, apoyando paradigmas supervisados, no supervisados, de refuerzo y otros paradigmas de aprendizaje.
  • Fabricación en la tecnología de proceso de 14 nm de Intel.
  • Un total de 130,000 neuronas y 130 millones de sinapsis.
  • Desarrollo y prueba de varios algoritmos con alta eficiencia algorítmica para problemas que incluyen planificación de ruta, satisfacción de restricciones, codificación escasa, aprendizaje de diccionarios y aprendizaje y adaptación de patrones dinámicos.

Además, es hasta 1.000 veces más eficiente en energía que la informática de propósito general requerida para los sistemas de entrenamiento típicos. En la primera mitad de 2018, el chip de prueba de Loihi se compartirá con las principales instituciones universitarias y de investigación con un enfoque en el avance de la inteligencia artificial.

Una creciente necesidad de recopilación, análisis y toma de decisiones a partir de datos naturales altamente dinámicos y no estructurados está impulsando la demanda de cómputo que puede superar a las arquitecturas clásicas de CPU y GPU. Para mantenerse al día con la evolución de la tecnología y para impulsar la informática más allá de las PC y los servidores, Intel ha estado trabajando durante los últimos seis años en arquitecturas especializadas que pueden acelerar las plataformas de cómputo clásicas. Intel también ha avanzado recientemente en inversiones e I+D en inteligencia artificial (IA) y computación neuromórfica.