Человеческий мозг способен проделывать огромное множество операций одновременно, но при этом он расходует всего 20 ватт энергии. Примерно столько же, сколько потребляет обычная лампочка. Даже мощнейшим дата-центрам для ИИ-систем требуются огромные объемы электричества, чтобы хоть немного воспроизвести возможности мозга. Портал theconversation.com рассказал о нейроморфных чипах — технологии, которая может это справить.
Человеческий мозг содержит примерно 86 млрд нейронов, связанных друг с другом синапсами. Нейрон получает сигналы от своих соседей; когда их комбинированный эффект превышает определенный порог, они запускают короткий электрический импульс.
Данный процесс работает эффективно благодаря двум деталям. Первая — энергия расходуется только там, где она нужна, а не везде и постоянно. Вторая — память и обработка информации переплетены в силе отклика каждого синапса. Мозгу не нужно брать паузу, чтобы отыскать какую-либо информацию, что экономит время и энергию.
Тем временем, на обычных компьютерных чипах память и процессор существуют физически раздельно друг от друга, поэтому каждое вычисление требует передачи данных между ними. На это приходится значительная часть расхода энергии, и именно для этого феномена придумали термин «горлышко фон Неймана» в 1978-м.
Нейроморфные системы могут исправить этот недостаток чипов рядом способов. Они могут сблизить память и процессор, используя разреженные репрезентации (модели данных, где большинство значений равны нулю) и проводя расчеты только в нужные моменты.
Подобную архитектуру компьютеров называют событийной, и она уже применяется в некоторых сферах. Например, в событийных камерах — сенсорах, построенных по модели человеческой сетчатки. Их пиксели откликаются индивидуально и только в момент, когда они обнаруживают изменение в сцене. Для сравнения, обычные камеры на тех же смартфонах делают полный кадр несколько дюжин раз в секунду.
Подобные камеры, по сути, используют нейроморфные сенсоры, которые потребляют куда меньше энергии, лучше справляются с быстрым движением без размытия и одинаково хорошо работают как при ярком солнечном свете, так и в кромешной тьме. В беспилотных автомобилях, например, это сочетание низкой задержки и надежности при любом освещении может предотвратить много несчастных случаев. А в космосе, где мало энергии, но много перепадов освещения, событийные камеры уже разворачивают для отслеживания объектов и фрагментов мусора.
Но у нейроморфных технологий есть и другое потенциальное преимущество. Подобные чипы могут обрабатывать данные прямо там, где они генерируются, а это значит, что чувствительная информация с портативных гаджетов, умных камер и медицинских датчиков может оставаться на устройстве. Ее не придется перемещать на облачный сервер, что способно снизить риски утечки данных. Кроме того, устройства на нейроморфных чипах могут работать без подключения к Сети, не дожидаясь отправки информации на удаленный сервер и ответа. На первый взгляд может показаться, что это не так важно, но в чрезвычайных ситуациях задержка даже в доли секунды может сыграть решающую роль.
Конечно, дата-центры не вымрут в результате популяризации нейроморфных вычислений, но их количество определенно можно сократить. IBM со своим чипом TrueNorth уже продемонстрировала, что на событийных задачах можно сэкономить тонны энергии по сравнению с традиционными цифровыми архитектурами.
Компьютерные технологии не впервые пребывают в таком переходном периоде. Первые компьютеры занимали целые комнаты и поглощали столько же энергии, сколько требовалось маленьким заводам. А сегодня чип размером меньше ногтя способен на куда большее. Нейроморфные чипы поднимают возможность похожего сдвига: инженерам придется думать не о том, как втиснуть побольше транзисторов, но о том, как вычисления должны работать в целом.
| # | Наименование новости | Тональность | Информативность | Дата публикации |
|---|---|---|---|---|
| 1 | МОЗГ ДУМАЕТ НА ОДНОЙ ЛАМПОЧКЕ Полтора килограмма. Около 86 миллиардов ... | 0 | 9.34 | 22-07-2026 |
| 2 | Мозг является носителем сознания. Сознание это наивысшая форма нервной деятельности. ... | 0 | 7 | 03-07-2026 |
| 3 | 🧠⚡ Ваш мозг работает быстрее, чем вы думаете. А теперь ... | 0 | 7.02 | 29-07-2026 |
| 4 | Энергия на уровне лампочки: мозг работает, а мы — нет | 0 | 5 | 03-07-2026 |
| 5 | Brain-inspired AI is capable of flexible planning and problem-solving while using far less energy | 0 | 14.34 | 28-07-2026 |
| 6 | Sound waves could power a new kind of chip inspired by the human brain | 0 | 7 | 20-06-2026 |
| 7 | Un modelo de IA inspirado en el cerebro planifica y resuelve problemas con bajo consumo de energía | 0 | 10.41 | 31-07-2026 |
| 8 | Информация: почему твой мозг выбрал это, а не то, как ... | 0 | 4.74 | 30-07-2026 |
| 9 | 🧠 Сегодня — Всемирный день мозга!Да-да, у нашего главного «процессора» ... | 0 | 10.61 | 22-07-2026 |
| 10 | Mini brain organoids 'read' braille in key step toward biohybrid computing | 0 | 9.38 | 16-10-2026 |