人工智能是一种高耗能的解决方案-由量子材料制成的新型人工智能硬件

时间:2020-05-10 21:06 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

人工智能是一种高耗能的解决方案-由量子材料制成的新型人工智能硬件

量子材料可以抵消人工智能的能量需求。

为了解决一个难题或玩一个游戏,人工智能可能需要运行在数千台电脑上的软件。这可能是三个核电站在一小时内产生的能量。

一组工程师已经开发出一种硬件,可以使用一种目前在软件平台上运行的人工智能来学习技能。在硬件和软件之间共享智能特征,将抵消在自动驾驶汽车或发现药物等更高级应用中使用人工智能所需的能量。

软件正在承担人工智能的大部分挑战。如果你能把智能和软件结合到电路元件中,你就能完成今天根本无法完成的事情。普渡大学(Purdue University)材料工程学教授什里拉姆拉马纳坦(Shriram Ramanathan)说。

人工智能硬件开发仍处于早期研究阶段。研究人员已经在一些潜在的硬件中展示了人工智能,但还没有解决人工智能的巨大能源需求。

人工智能是一种高耗能的解决方案-由量子材料制成的新型人工智能硬件

Ramanathan说,随着人工智能渗透到越来越多的日常生活中,严重依赖需要大量能源的软件是不可持续的。如果硬件和软件能够共享智能特征,那么硅的一个区域就可以在给定的能量输入下实现更多的功能。

ramanathans的团队是第一个展示人造树状物体的团队。在室温下存储在一块潜在的硬件中。过去,研究人员只能在温度过低的硬件中观察到这种记忆,而这种温度对于电子设备来说太低了。

这项研究的结果发表在《自然通讯》杂志上。

ramanathans团队开发的硬件是由所谓的量子材料制成的。这些材料以其经典物理无法解释的特性而闻名。ramanathans实验室一直致力于更好地了解这些材料,以及它们如何用于解决电子设备的问题。

软件使用树状记忆体将信息组织成不同的分支。在学习新技能或任务时,更容易检索这些信息。

该策略的灵感来自于人类大脑如何对信息进行分类和决策。

人类以类别的树形结构来记忆事物。我们可以背诵《;apple’属于水果类;和《;elephant’在动物的范畴下,例如,”;普渡大学工程学院的博士后研究员张海田(音译)说。在硬件上模仿这些特性对于脑灵感的计算来说可能是有趣的。

我们可以利用量子力学效应在材料中建立数千种记忆状态。材料保持不变。我们只是在质子周围转来转去。拉马纳坦说。

通过模拟在这种材料中发现的特性,研究小组表明这种材料能够学习数字0到9。学习数字的能力是人工智能的一项基本测试。

这些树在材料的室温下的演示是向硬件可以从软件卸载任务的方向迈出的一步。

这一发现为人工智能开辟了新的领域,此前由于在电子硬件中实现了这种智能,人工智能在很大程度上被忽视了。拉马纳坦说。

这种材料还可能有助于创造一种方式,让人类更自然地与人工智能交流。

质子也是人类体内天然的信息载体。质子传输装置可能是最终实现与生物体直接通讯的关键部件,例如通过大脑植入装置。张说。

# # #

参考:张海天、泰俊公园、伊万·扎卢日尼、齐王、沙克蒂·纳格纳特·瓦瓦德、阿不来提·阿瓦奇、张海天、泰俊公园、阿不来提·阿不都热西提、 苏克里蒂·曼纳、罗伯特·安得拉维斯、彼得·斯普拉乌、孙毅飞、张振、黄成子、华周、张詹、巴德里·纳拉亚南、戈帕拉克里什南·斯里尼瓦桑、纳尔逊·华、叶夫根尼·纳扎雷茨基、黄晓静、严汉飞、葛明源、朱永世、马修·切鲁卡拉、马丁·霍尔特,奥列格·什皮尔科,苏布拉马尼安K.R.S.桑卡拉纳拉亚南,亚历克斯·弗拉诺,考希克·罗伊和什里拉姆·拉马纳坦,2020年5月7日,自然通讯。

DOI: 10.1038/s41467-020-16105-y

加州大学圣地亚哥分校的研究人员研究了量子材料试纸。研究小组使用了美国能源部布鲁克海文和阿贡国家实验室的同步加速器设备,证明了电脉冲可以移动氧化钕镍中的质子。其他合作机构包括伊利诺伊大学、路易斯维尔大学和爱荷华大学。

这项工作得到了普渡大学工程学院、美国空军科学研究办公室和美国能源部的莉莲·吉尔布雷斯奖学金的支持。

当前位置:主页 > 技术知识 >

声明:本文小可爱科技知识网整理不代表个人观点,转载请注明原文,点击还能查看更多的文章;本文网址: http://www.kozbods.com/jishu/1510.html

围观: 次 | 责任编辑:小可爱科技知识网



回到顶部