एआई मॉडल और प्लेटफ़ॉर्म
इंजीनियर्स ने स्टैकेबल और रीकॉन्फ़िगरेबल एआई चिप बनाई
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एमआईटी के इंजीनियरों की एक टीम ने एक नए कृत्रिम बुद्धिमत्ता चिप का निर्माण किया है, जिसका डिज़ाइन स्टैकेबल और रीकॉन्फ़िगरेबल है, जो मौजूदा सेंसर और न्यूरल नेटवर्क प्रोसेसर को बदलने और उनका विस्तार करने में मदद करता है।
नई एआई चिप से एक अधिक स्थायी भविष्य की प्राप्ति में मदद मिल सकती है, जहां सेलफोन, स्मार्टवॉच और अन्य वियरेबल डिवाइसों को नए मॉडल के लिए त्यागने की आवश्यकता नहीं होगी। वे नए सेंसर और प्रोसेसर के साथ अपग्रेड किए जा सकते हैं जो डिवाइस के आंतरिक चिप में फिट हो सकते हैं। रीकॉन्फ़िगरेबल एआई चिप्स जैसे कि वे डिवाइसों को अद्यतन रखेंगे और इलेक्ट्रॉनिक कचरे को कम करेंगे।
शोध परिणामों को नेचर इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रकाशित किया गया है।
चिप का डिज़ाइन
चिप का लेगो-जैसा डिज़ाइन सेंसिंग और प्रोसेसिंग एलिमेंट्स की बारी-बारी से व्यवस्थित परतों से बना है, साथ ही लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) जो चिप की परतों को ऑप्टिकल रूप से संवाद करने में सक्षम बनाते हैं।
इस नए डिज़ाइन में चिप के भीतर जानकारी भेजने के लिए भौतिक तारों के बजाय प्रकाश का उपयोग किया जाता है। इससे परतों को बदलकर या एक के ऊपर एक जोड़कर चिप को फिर से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। यह नए सेंसर या अद्यतन प्रोसेसर जोड़ने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
जीहून कांग एमआईटी के एक पोस्टडॉक हैं।
“आप अपनी आवश्यकता के अनुसार कितनी भी कंप्यूटिंग परतें और सेंसर जोड़ सकते हैं, जैसे कि प्रकाश, दबाव, और यहां तक कि गंध के लिए,” कांग कहते हैं। “हम इसे लेगो-जैसे रीकॉन्फ़िगरेबल एआई चिप कहते हैं क्योंकि यह परतों के संयोजन के आधार पर असीमित विस्तार की संभावना रखता है।”
शोधकर्ता इस डिज़ाइन को एज कंप्यूटिंग डिवाइसों, स्व-निर्भर डिवाइसों और अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स में लागू करने का इरादा रखते हैं जो केंद्रीय या वितरित संसाधन से स्वतंत्र रूप से काम करते हैं।
जेहवान किम एमआईटी में मैकेनिकल इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर हैं।
“जैसे ही हम सेंसर नेटवर्क पर आधारित इंटरनेट ऑफ थिंग्स के युग में प्रवेश करते हैं, बहुफंक्शनल एज-कंप्यूटिंग डिवाइसों की मांग नाटकीय रूप से बढ़ जाएगी,” किम कहते हैं। “हमारा प्रस्तावित हार्डवेयर आर्किटेक्चर भविष्य में एज कंप्यूटिंग के लिए अधिक लचीलापन प्रदान करेगा।”
नई डिज़ाइन मूलभूत छवि-पहचान कार्यों को करने के लिए कॉन्फ़िगर की गई है, जिसमें छवि सेंसर, एलईडी और कृत्रिम सिनैप्सेस से बने प्रोसेसर की परतें शामिल हैं। शोधकर्ताओं ने छवि सेंसर को कृत्रिम सिनैप्स ऐरे के साथ जोड़ा, जिसमें प्रत्येक आरे को कुछ अक्षरों को पहचानने के लिए प्रशिक्षित किया गया था। टीम भौतिक कनेक्शन की आवश्यकता के बिना परतों के बीच संचार हासिल करने में सक्षम थी।
ह्यूनसोक किम एमआईटी के एक पोस्टडॉक हैं।
“अन्य चिप्स धातु के तारों से भौतिक रूप से जुड़े हुए हैं, जो उन्हें पुनः तार करने और पुनः डिज़ाइन करने में मुश्किल बनाता है, इसलिए यदि आप कोई नई कार्यक्षमता जोड़ना चाहते हैं तो आपको एक नई चिप बनानी होगी,” किम कहते हैं। “हमने उस भौतिक तार कनेक्शन को एक ऑप्टिकल संचार प्रणाली से बदल दिया, जो हमें अपनी इच्छा के अनुसार चिप्स को स्टैक और जोड़ने की स्वतंत्रता देता है।”
यह ऑप्टिकल संचार प्रणाली जोड़े गए फोटोडिटेक्टर और एलईडी से बनी है, प्रत्येक पर छोटे पिक्सेल का पैटर्न बना है। फोटोडिटेक्टर डेटा प्राप्त करने वाला छवि सेंसर बनाते हैं, और एलईडी डेटा को अगली परत तक भेजते हैं। जब एक सिग्नल छवि सेंसर तक पहुंचता है, तो छवि के प्रकाश पैटर्न एक एलईडी पिक्सेल कॉन्फ़िगरेशन को एनकोड करता है जो तब एक और परत के फोटोडिटेक्टर और एक कृत्रिम सिनैप्स ऐरे को उत्तेजित करता है, जो एलईडी प्रकाश के पैटर्न और ताकत के आधार पर सिग्नल को वर्गीकृत करता है।
स्टैकेबल चिप बनाना
फैब्रिकेटेड चिप में लगभग 4 वर्ग मिलीमीटर का एक कंप्यूटिंग कोर है, और यह तीन छवि पहचान “ब्लॉक” के साथ स्टैक किया गया है, प्रत्येक में एक छवि सेंसर, ऑप्टिकल संचार परत और वर्गीकरण के लिए एक कृत्रिम सिनैप्स ऐरे शामिल है।
मिन-क्यू सोंग एमआईटी के एक और पोस्टडॉक हैं।
“हमने स्टैकेबिलिटी, रिप्लेसेबिलिटी और चिप में एक नई कार्यक्षमता डालने की क्षमता का प्रदर्शन किया,” सोंग कहते हैं।
शोधकर्ता अब चिप में अधिक सेंसिंग और प्रोसेसिंग क्षमताओं को जोड़ने का इरादा रखते हैं।
“हम सेलफोन के कैमरे में परतें जोड़ सकते हैं ताकि यह अधिक जटिल छवियों को पहचान सके, या इन्हें स्वास्थ्य मॉनिटर में बदल सकते हैं जो वियरेबल इलेक्ट्रॉनिक त्वचा में एम्बेड किए जा सकते हैं,” चोई कहते हैं।
टीम का कहना है कि मॉड्यूलर चिप्स को इलेक्ट्रॉनिक्स में बनाया जा सकता है और उपभोक्ताओं को नवीनतम सेंसर और प्रोसेसर “बिल्डिंग ब्लॉक्स” के साथ निर्माण करने का विकल्प दे सकता है।
“हम एक सामान्य चिप प्लेटफ़ॉर्म बना सकते हैं, और प्रत्येक परत को अलग से बेचा जा सकता है, जैसे कि एक वीडियो गेम,” जेहवान किम कहते हैं। “हम छवि या वॉइस पहचान के लिए विभिन्न प्रकार के न्यूरल नेटवर्क बना सकते हैं, और ग्राहक को यह चुनने दें कि वे क्या चाहते हैं, और एक मौजूदा चिप में जोड़ सकते हैं जैसे कि लेगो।”
