Mühendisler İstiflenebilir ve Yeniden Yapılandırılabilir Yapay Zeka Yongası Oluşturuyor

MIT'deki bir mühendis ekibi, istiflenebilir ve yeniden yapılandırılabilir bir tasarıma sahip, mevcut sensörler ve sinir ağı işlemcilerinin değiştirilmesine ve bunların üzerine inşa edilmesine yardımcı olan yeni bir yapay zeka çipi oluşturdu. 

Yeni AI çipi, cep telefonlarının, akıllı saatlerin ve diğer giyilebilir cihazların daha yeni bir model için atılmasının gerekmediği daha sürdürülebilir bir geleceğe ulaşılmasına yardımcı olabilir. Bir cihazın dahili çipine takılan yeni sensörler ve işlemcilerle yükseltilebilecekler. Bunlar gibi yeniden yapılandırılabilir AI çipleri, cihazları güncel tutacak ve elektronik atıkları azaltacaktır. 

Araştırma sonuçları yayınlandı Doğa Elektroniği. 

Çipi Tasarlamak

Çipin LEGO benzeri tasarımı, değişen algılama ve işleme elemanları katmanlarının yanı sıra çip katmanlarının optik olarak iletişim kurmasını sağlayan ışık yayan diyotlardan (LED) oluşur. 

Bu yeni tasarım, çip aracılığıyla bilgi iletmek için fiziksel kablolar yerine ışık kullanır ve bu da çipin katmanların değiştirilmesi veya istiflenmesiyle yeniden yapılandırılmasını sağlar. Bu, yeni sensörler veya güncellenmiş işlemciler eklemek için kullanılabilir. 

Jihoon Kang, bir MIT postdocudur. 

Kang, "Işık, basınç ve hatta koku için istediğiniz kadar bilgi işlem katmanı ve sensör ekleyebilirsiniz" diyor. "Katmanların kombinasyonuna bağlı olarak sınırsız genişletilebilirliğe sahip olduğu için buna LEGO benzeri yeniden yapılandırılabilir yapay zeka çipi diyoruz."

Araştırmacılar, tasarımı, merkezi veya dağıtılmış bir kaynaktan bağımsız olarak çalışan uç bilgi işlem cihazlarına, kendi kendine yeten cihazlara ve diğer elektronik cihazlara uygulamaya çalışacaklar. 

Jeehwan Kim, MIT'de makine mühendisliği doçentidir. 

Kim, "Sensör ağlarına dayalı nesnelerin interneti çağına girerken, çok işlevli uç bilgi işlem cihazlarına olan talep önemli ölçüde artacak" diyor. "Önerdiğimiz donanım mimarisi, gelecekte uç bilgi işlemde yüksek çok yönlülük sağlayacaktır."

Yeni tasarım, yapay sinapslardan yapılan görüntü sensörleri, LED'ler ve işlemcilerden oluşan bir katman aracılığıyla temel görüntü tanıma görevlerini gerçekleştirecek şekilde yapılandırıldı. Araştırmacılar, görüntü sensörlerini yapay sinaps dizileriyle eşleştirdi ve her dizi belirli harfleri tanımak için eğitildi. Ekip, fiziksel bir bağlantıya ihtiyaç duymadan katmanlar arasındaki iletişimi sağlamayı başardı. 

Hyunseok Kim, bir MIT postdocudur. 

Kim, "Diğer çipler fiziksel olarak metalden kablolanmıştır, bu da onları yeniden kablolamayı ve yeniden tasarlamayı zorlaştırır, bu nedenle herhangi bir yeni işlev eklemek istiyorsanız yeni bir çip yapmanız gerekir," diyor. "Fiziksel kablo bağlantısını, bize çipleri istediğimiz gibi istifleme ve ekleme özgürlüğü veren bir optik iletişim sistemiyle değiştirdik."

Bu optik iletişim sistemi, her biri küçük piksellerle desenlenmiş eşleştirilmiş fotodedektörler ve LED'lerden oluşur. Fotodedektörler, veri almak için bir görüntü sensörü ve verileri bir sonraki katmana iletmek için LED'ler oluşturur. Bir sinyal görüntü sensörüne ulaştığında, görüntünün ışık düzeni, LED ışığının düzenine ve gücüne göre sinyali sınıflandıran yapay bir sinaps dizisiyle birlikte başka bir fotodedektör katmanını uyaran bir LED piksel konfigürasyonunu kodlar. 

İstiflenebilir Çip Oluşturma

Fabrikasyon çip, yaklaşık 4 milimetre kare büyüklüğünde bir bilgi işlem çekirdeğine sahiptir ve her biri bir görüntü sensörü, optik iletişim katmanı ve sınıflandırma için yapay sinaps dizisi içeren üç görüntü tanıma "bloğu" ile istiflenmiştir. 

Min-Kyu Song, başka bir MIT postdocudur. 

Song, "Yığınlanabilirlik, değiştirilebilirlik ve çipe yeni bir işlev ekleme yeteneği gösterdik" diyor.

Araştırmacılar şimdi çipe daha fazla algılama ve işleme yeteneği eklemeye çalışacaklar. 

Choi, "Bir cep telefonunun kamerasına daha karmaşık görüntüleri tanıyabilmesi için katmanlar ekleyebilir veya bunları giyilebilir elektronik cilde gömülebilen sağlık hizmeti monitörlerine dönüştürebiliriz" diyor. 

Ekip, modüler çiplerin elektroniğe yerleştirilebileceğini ve tüketicilerin en yeni sensör ve işlemci "tuğlalarıyla" oluşturmayı seçmesine olanak tanıdığını söylüyor. 

Jeehwan Kim, "Genel bir çip platformu yapabiliriz ve her katman bir video oyunu gibi ayrı ayrı satılabilir," diyor. "Görüntü veya ses tanıma gibi farklı türde sinir ağları oluşturabilir ve müşterinin istediğini seçmesine izin verebilir ve LEGO gibi mevcut bir çipe ekleyebiliriz."