IoT en Neuromorphic Computing

De combinatie van kunstmatige intelligentie en internet of Things (IoT) brengt ons mogelijkheden die we nu nog helemaal niet kennen. Cognitieve systemen zijn in staat om van data te leren, te beredeneren en vervolgens interacties met mensen te hebben. De enorme hoeveelheid beschikbare data van een relevant probleemveld wordt op een overzichtelijke manier beschikbaar gemaakt en helpt ons in het nemen van beslissingen. De cognitieve eigenschappen van een systeem worden steeds verfijnder en vertonen in toenemende mate gelijkenis met het handelen en denken van mensen. Voor de technische realisatie gebruiken we neurale netwerken en chips, de chipbakkers innoveren in hoog tempo en imponeren ons met indrukwekkende prestaties.

Traditionele systemen zijn steeds minder in staat om te gaan met de toenemende hoeveelheid data. Als je bedenkt dat de mens niet in staat is snel om te gaan met een enorme overvloed aan informatie en traditionele techniek geen omvangrijke gegevensstromen kan verwerken is dat wel een grappige parallel. De kracht zal dus voorlopig in samenwerking zitten!

Chip bootst brein na
Bij kunstmatige intelligentie gaat het meestal om het oplossen van een specifiek probleem waarbij vaak menselijk denken en handelen wordt nagebootst. Om dit te bereiken zijn parallelle structuren nodig zodat verwerking en opslag veel meer tegelijkertijd kan plaatsvinden. Partijen als IBM en Google zijn druk bezig met dergelijke structuren, maar ook onze innovatieve chipbakker Intel liet onlangs van zich horen. Zij zijn druk bezig met de Loihi test chip, een ‘neuromorfische’ processor. Deze nog experimentele chip is ontwikkeld om het menselijk brein na te bootsen en kan zorgen dat processen gebaseerd op kunstmatige intelligentie veel sneller verlopen. Het grote geheim is dat de nu nog veelvuldig gebruikte transistor gebaseerde circuits zijn vervangen door een architectuur waarvan de werking gemodelleerd is op zenuwcellen, neuronen dus. Intel investeert zwaar in deze toekomstige technologie en dat is niet alleen vanwege meer rekenkracht en parallelle processen, maar niet in de laatste plaats voor veel lagere rekenenergie in vergelijking met CMOS technologie.

Klein, kleiner kleinst
Overigens ontwikkeld CMOS technologie ook razendsnel, het 14nm silicium wordt op dit moment al vervangen door 10nm technologie, Intel noemt dit Cannon Lake. Deze miniaturisering gaat nog even door want aan de 7nm en zelfs de 5nm technologie wordt hard gewerkt door zowel Intel, Samsung als TSMC. De grote probleemgebieden bij doorontwikkeling naar nog kleinere chipstructuren zijn warmteontwikkeling en maximaal haalbare snelheden. Volgens deskundigen komen de grenzen van verkleining in zicht en zullen ook de steeds hoger wordende fabricagekosten doorontwikkeling naar andersoortige technologie noodzakelijk maken. Er wordt daarom naarstig gezocht naar opvolgers voor de huidige CMOS technologie. Onderzoeksgebieden als Fotonica, Grafeen, Koolstofnanobuisjes en Tunnel Field Effect Transistors staan daarom sterk in de belangstelling.

Quantumcomputing en Neuromorfische processoren
Het is dus logisch dat er fors wordt geïnvesteerd in nieuwe technologie. Er is steeds meer processorkracht nodig om bijvoorbeeld transacties op hoge snelheden te verwerken of snelle encryptie mogelijk te maken. Technieken als Blockchain, Cognitieve intelligentie en vergaande Internet of Things oplossingen hebben dringend behoefte aan deze doorontwikkeling. Partijen als IBM en Intel weten dit maar al tegoed en zetten daarom volop in op quantumcomputing en neuromorfische processoren. Steeds meer systemen leren van data en voeren transacties uit zonder dat daar menselijke inspanning aan te pas komt.

Het wordt steeds mooier in techniekland
We kunnen nog even vooruit voordat de toenemende processorkracht en de ontwikkelingen op neuromorphic computing op het niveau van het menselijk brein zitten. Als we kijken naar de mogelijkheden van onze rechterhersenhelft dan valt er nog heel wat techniek te ontwikkelen. Denk hierbij aan smaak, geur of textuur (herkennen hoe iets aanvoelt, bijvoorbeeld de structuur van iets laten herkennen met een smartphone of slimme lenstechnologie). Er zijn ook nog wat spanningsvelden te overwinnen. We kunnen veel informatie beschikbaar hebben, maar kan ons brein dat aan? Daarentegen zal de computer je geen schouderklopje geven of een warme arm om je heen slaan. Slimme computertechnologie in allerlei vormen zal ons echter wel steeds vaker helpen met allerlei werkzaamheden en dat is een mooie gedachte. De ontwikkelingen van supersnelle processen tegen zo laag mogelijk energieverbruik zijn volop in gang en zullen ons leven veelkleuriger, leuker en slimmer georganiseerd maken.

Zie ook
Een overzicht van mijn blogs of bezoek mijn blogspot pagina

IoT, KI, doemscenario’s en toekomst

Internet of Things (IoT) en kunstmatige intelligentie (KI) kunnen enorme waarde toevoegen aan processen en daar worden op dit moment al forse slagen mee gemaakt. Ondanks het feit dat we nog heel ver afstaan van computers die hetzelfde kunnen dan mensen worden er indrukwekkende prestaties geleverd met deze mooie ontwikkelingen. Bill Gates, Elon Musk en Stephen Hawking waarschuwen voor de impact van robots en zelflerende systemen op onze maatschappij. We moeten ervoor waken dat deze techniek een hulpmiddel blijft en niet ons menselijk handelen gaat overvleugelen. Ook worden drastische gevolgen voorzien voor de werkgelegenheid. Ons werk zal zeker veranderen, maar het kan ook veel leuker, mooier en veelkleuriger worden. Ik bekijk het graag van de positieve kant, maar het is absoluut noodzakelijk dat we ons bewust zijn van de risico’s en verantwoord omgaan met inzet van deze technologie.

Er worden links en rechts organisaties opgericht ter voorkoming van ongewenste toepassingen van kunstmatige intelligentie. Onterecht is dit zeker niet er zal regelgeving moeten komen, verkeerd omgaan met deze techniek is ronduit gevaarlijk, daar zijn al redelijk wat doemscenario’s van bedacht.

Met beide benen op de grond
Laten we eens kijken of de doemscenario’s allemaal zo’n vaart zullen lopen als sommige mensen beweren. Misschien moeten we er nog aan wennen dat machines intelligent worden. We moeten het leren ook niet al te letterlijk nemen want leren fietsen of eten met mes en vork is van heel andere orde dan leren omgaan met onverwachte situaties. Computers kunnen geen taken van mensen overnemen als het gaat om ethische keuzes en emotionele zaken, ook in creatieve toepassingen zal de mens voorlopig superieur blijven. Als het gaat om zoeken in databanken en het verzamelen van kennis dan is de computer superieur, maar ook dat is niet eindeloos. De ontwikkelingen en toepassingen met cognitieve systemen staan nog aan het prille begin. Bedenk hierbij ook dat ondanks de razendsnelle softwareontwikkelingen er altijd nog hardware nodig is, de bijbehorende ontwikkeling hiervan gaat vele malen langzamer.

Positieve ontwikkelingen

Anderzijds geeft toepassing van deze technologie veelbelovende resultaten bij de interpretatie van medisch beeldmateriaal waarmee bijvoorbeeld in vroegtijdig stadium kanker kan worden gediagnostiseerd. Personen met een handicap worden enorm geholpen met spraak- of beeldherkenning en interpretatie. Ook de bewegingsvrijheid kan een nieuwe dimentie krijgen door het verbeteren van het zicht van personen en het brengen van navigatiehulpmiddelen. Controle van zelfrijdende voertuigen in het verkeer, maar ook in gebouwen en magazijnen geven compleet nieuwe mogelijkheden die nu gewoonweg nog niet bestaan.

Musk en Zuckerberg

De Tesla oprichter Elon Musk heeft tot ieders verbazing al vaak gewaarschuwd tegen de gevaren van kunstmatige intelligentie en vindt dat er dringend regelgeving moet komen. Op zich een opmerkelijk standpunt van een van de grootste innovators van deze tijd. Facebook-oprichter Mark Zuckerberg is het hier absoluut niet mee eens en benoemd hierbij graag de vele kenmerkende voordelen. Op zich een vreemde discussie, zeker als je bedenkt dat Musk met zijn bedrijf Neuralink fervent voorvechter is van samenwerking tussen biologische- en digitale intelligentie. Zo hier en daar signaleer ik wat belangen…

Google kent je beter dan jezelf

Hoe je het wendt of keert het verzamelen van data gaat in sneltreintempo door. Systemen worden steeds slimmer en hebben straks zoveel informatie verzameld dat ze beter weten wat je wilt dan dat je dit zelf kunt beredeneren. De grote webwinkels maken nu al intensief gebruik van voorspellingen uit data en denken na over allerlei nieuwe concepten. Wanneer iemand geïnteresseerd is in een product, en uit data blijkt dat de kans groter is dan 50% dat de klant het product zal houden bij aflevering, is het misschien slim het product ongevraagd te bezorgen. Hiermee worden meer producten verkocht en wordt voorkomen dat de klant het product bij de concurrent besteld. Natuurlijk neemt het aantal retourzendingen toe, maar hier kan logistiek veel worden gecompenseerd, het busje rijdt immers toch door de straat.

Enkele uitdagingen

Kunstmatige intelligentie kent heel veel voordelen die ons leven drastisch zal veranderen, we gaan boeiende en mooie tijden tegenmoet dat is zeker. Er zijn nog veel aandachtspunten om op terug te komen in volgende blogs. We gaan het nog hebben over neuromorphic computing en ook de al dan niet ingebouwde bias, die ervoor zorgt dat de oneerlijkheid in onze wereld terecht komt in de data, houdt me nogal bezig. Het al eerder genoemde energieverbruik kom ik ook nog op terug en daarnaast moeten we het nog hebben over de veranderende betekenis van privacy.