S rastúcim výkonom umelej inteligencie rastú aj jej energetické nároky. Moderné AI systémy sú síce výkonné, no zároveň mimoriadne neefektívne z pohľadu spotreby energie.

Nový výskum z Loughborough University však ukazuje, že riešenie môže spočívať v úplne inom prístupe. Čip inšpirovaný fungovaním mozgu dokáže spracovávať dáta priamo v hardvéri a výrazne znížiť spotrebu energie.

Až 2 000-násobná úspora energie

Na rozdiel od tradičných AI systémov, ktoré fungujú najmä prostredníctvom softvéru bežiaceho na výkonných procesoroch, nový prístup využíva takzvanú neuromorfnú architektúru. Tá sa snaží napodobniť spôsob, akým pracuje ľudský mozog.

Kľúčovým prvkom je špeciálny komponent nazývaný memristor. Ide o elektronické zariadenie, ktoré si dokáže „pamätať“ predchádzajúce stavy, čím sa približuje správaniu neurónov v mozgu.

Práve vďaka tomu dokáže systém spracovávať informácie oveľa efektívnejšie, bez potreby neustáleho presúvania dát medzi pamäťou a procesorom, čo je jeden z hlavných zdrojov energetických strát v dnešných počítačoch.

Vedci tvrdia, že ich riešenie môže byť v niektorých prípadoch až 2 000-krát energeticky efektívnejšie ako tradičné prístupy. „Je to vzrušujúce, pretože ukazuje, že môžeme prehodnotiť spôsob, akým budujeme AI systémy,“ uviedol vedúci výskumu Dr. Pavel Borisov.

„Využitím fyzikálnych procesov namiesto výlučného spoliehania sa na softvér môžeme dramaticky znížiť množstvo energie potrebnej na tieto úlohy,“ dodal.

Pixabay

Takýto posun by mohol mať zásadný vplyv najmä v čase, keď sa AI stáva čoraz náročnejšou na výpočtový výkon. Výskumníci testovali nový čip na rôznych typoch úloh.

Medzi nimi bola napríklad predikcia vývoja takzvaného Lorenzovho systému, ktorý je známy svojou chaotickou povahou a súvisí s tzv. efektom motýlích krídel.

Okrem toho zariadenie zvládlo aj rozpoznávanie jednoduchých obrazov či základné logické operácie. Zaujímavosťou je, že rovnaký hardvér dokázal spracovať viacero typov úloh bez potreby zásadných úprav, čo naznačuje jeho univerzálnosť.

Inšpirácia priamo z ľudského mozgu

Základom technológie sú náhodné prepojenia v materiáli z oxidu nióbu. Vedci vytvorili štruktúru s mikroskopickými pórmi, ktoré napodobňujú komplexné prepojenia neurónov.

„Inšpirovali sme sa tým, ako ľudský mozog vytvára množstvo zdanlivo náhodných spojení medzi neurónmi,“ vysvetlil Borisov. „Vďaka tomu sme dokázali vytvoriť systém, ktorý dokáže predpovedať vývoj komplexných dát pri výrazne nižšej spotrebe energie,“ doplnil.

Tento objav prichádza v čase, keď technologický svet rieši rastúcu energetickú náročnosť umelej inteligencie. Spoločnosti ako Nvidia či OpenAI investujú miliardy do vývoja výkonnejších modelov, no zároveň čelia kritike za ich spotrebu.

Dátové centrá dnes spotrebúvajú obrovské množstvo energie a ich nároky neustále rastú. Práve preto sa čoraz viac hovorí o potrebe radikálne nových riešení, ktoré by AI urobili udržateľnejšou.

Nový čip naznačuje, že budúcnosť umelej inteligencie nemusí byť len o výkonnejších algoritmoch, ale aj o úplne nových typoch hardvéru. Ak sa technológiu podarí škálovať, môže zásadne zmeniť fungovanie umelej inteligencie – od mobilných zariadení až po veľké dátové centrá.

Čítajte viac z kategórie: Novinky