深剖英特尔自主学习芯片Loihi,与通用芯片比竟如此强悍

2018-01-12 09:48:25 来源:芯智讯
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毫无疑问,人工智能是当下最热的话题,涉及其中的很多初创企业也是备受资本追捧。而对于老牌芯片厂商英特尔来说,近两年也是不遗余力的加强在人工智能领域的布局。

 
2016年8月,英特尔宣布4.08亿美元收购了专注于云端人工智能的创业公司Nervana Systems。2016年9月,英特尔又收购了计算机视觉芯片公司Movidius,开始加码终端侧的人工智能布局。而对于下一代的基于神经拟态(类脑)的人工智能芯片,英特尔也已经有了相应的原型产品。
 
 
去年9月,英特尔就曝光了其代号为 “Loihi” 的首款能够进行自主学习的神经拟态芯片。Loihi芯片可以像人类大脑一样,通过脉冲或尖峰传递信息,并自动调节突触强度,通过环境中的各种反馈信息,进行自主学习、下达指令。它可以利用少量的数据就能进行自主学习并作出推断,随着时间的推移将变得更加智能,不需要以传统大量数据训练的方式进行。
 
不过,当时还只是FPGA模拟,而现在已经完整成型,是一颗拥有完整功能的硅芯片。在日前的CES keynote 演讲环节,英特尔CEO科再奇宣布,业内第一款自主学习神经拟态芯片——Loihi已全面运作,将在今年上半年与领先大学、科研机构分享Loihi芯片,并用于更复杂的数据集和问题。
 
此外,科再奇表示,神经拟态芯片最终可用于任何需要实时数据处理的环境,比如更安全的摄像头和智能城市基础设施,并与自动驾驶汽车进行实时交互通信、红绿灯自动适应交通状况、摄像头寻找失踪人口等。
 
那么Loihi到底有何神奇之处?它是如何运作的呢?
 
 
Loihi的名字其实取自于夏威夷海底的一座不断喷发的活火山,每一次喷发都会扩大夏威夷岛的范围,英特尔将芯片取名Loihi就是希望其能够通过不断的自我学习,可以提供更加强大的人工智能的能力。
 
现代医学研究表明,人类大脑的神经网络是通过脉冲来传递信息,同时根据这些脉冲的时间来调节突触强度或突触连接的权重,并把这些变化存储在突触连接处。大脑内神经网络及其环境中多个区域之间的协作和竞争性的相互作用就产生了智能的行为。
 
英特尔的Loihi芯片采用了一种新颖的方式通过异步脉冲来计算,同时整合了计算和存储,模仿了大脑根据环境的各种反馈来学习如何操作的运作方式,可以利用数据来学习并做出推断,随着时间的推移也会变得更加的智能,并且不需要以传统方式来进行训练。
 
目前的机器学习方式,比如深度学习,都是通过大量的数据来进行训练,从而得出一个可用的模型,但是这种模型只是适用于特定的一些应用方向和使用场景,没法广泛的应用,一旦使用场景发生变化,这种花大量时间和精力训练出来的模型就没法用了。而英特尔的Loihi能够进行自主学习,则意味着即使在不同应用方向和场景下,也能很快的通过自主学习来进行适应。
 
 
此外,神经拟态计算还可解决例如稀疏编码、词典学习、constraint Satisfaction、模式匹配、动态学习和适应等众多挑战性问题。并且还拥有更高的能效比。
 
 
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