vrijdag 22 december 2017

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

Geen opmerkingen:

Een reactie posten