Сегодня человечество столкнулось с чрезмерным потреблением энергии современными компьютерами и искусственным интеллектом. Несмотря на потрясающие возможности современных систем, работающих на больших объемах электроэнергии, у природы имеется более эффективное решение — человеческий мозг. Об этом пишет IFLScience.
Фото из открытых источников / © GigaChat
Учёные отмечают, что человеческий мозг способен решать сложнейшие задачи с минимальным использованием ресурсов. Например, он выполняет операции уровня эксафлопс (биллион миллиардов математических операций в секунду) при энергопотреблении всего в 20 ватт. Даже самый мощный современный суперкомпьютер требует в миллионы раз больше энергии, оставляя значительный углеродный след.
Для сравнения, один рабочий день суперкомпьютера «Oak Ridge Frontier» равносилен сжиганию 207 тонн угля или использованию сотен тысяч литров бензина. Эксперты подчеркивают, что в долгосрочной перспективе такая нагрузка на природу недопустима.
Однако ученые уверены, что проблему можно решить. Исследователи предлагают задуматься о создании компьютеров нового типа, основанных на структурах и процессах, аналогичных работе человеческого мозга. Один из ключевых подходов — использование методов массовой параллельной обработки информации, характерных для естественного интеллекта.
Так, учёные уже разрабатывают новые алгоритмы, аналогичные механизмам мозга, которые позволяют нейронам формировать прочные связи, облегчающие обучение. Подобные подходы включают изучение механизмов пластичности, зависимой от синхронизации импульсов, и принципов Хебба, помогающих лучше понимать принципы формирования памяти и способности к обучению.
Одним из ярких примеров служит исследование специалистов из Университета Суррея, применяющих метод топографической разреженной карты, снижающей энергопотребление путем оптимизации структуры нейронных связей. Эта работа позволит обучать нейронные сети быстрее и эффективнее, приближаясь к естественной эффективности мозга.
Исследования показывают, что будущие вычислительные системы кардинально отличаются от сегодняшних моделей. Главная цель разработчиков — обеспечить высокую производительность при минимальных затратах энергии и экологической безопасности. Возможно, однажды технологии позволят создать машины, способные достигать эффективности мозга, открывая новую эру развития информационных технологий.
