Обучение на протяжении всей жизни станет основой следующего поколения автономных устройств

Обучение на протяжении всей жизни станет основой следующего поколения автономных устройств
22:23, 02 Фев.

Поищите в Интернете «обучение на протяжении всей жизни», и вы найдете подробный список приложений, которые научат вас шить, играть в шахматы или даже говорить на новом языке. Однако в развивающихся областях искусственного интеллекта (ИИ) и автономных устройств «обучение на протяжении всей жизни» означает нечто иное — и оно немного более сложное.

Это относится к способности устройства непрерывно работать, взаимодействовать с окружающей средой и учиться у нее — самостоятельно и в режиме реального времени.

Эта способность имеет решающее значение для развития некоторых из наших наиболее многообещающих технологий — от автоматизированных дронов-доставщиков и беспилотных автомобилей до внепланетных марсоходов и роботов, способных выполнять работу, слишком опасную для людей.

Во всех этих случаях ученые с головокружительной скоростью разрабатывают алгоритмы, позволяющие осуществить такое обучение.

Но специализированные аппаратные ускорители искусственного интеллекта или чипы, необходимые устройствам для запуска этих новых алгоритмов, должны не отставать.

Именно эту задачу взял на себя Анхель Янгуас-Гил, исследователь Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE).

Его работа является частью Аргоннской микроэлектронной инициативы. Янгуас-Гил и многопрофильная группа коллег недавно опубликовали в журнале Nature Electronics статью , в которой исследуются проблемы программирования и аппаратного обеспечения, с которыми сталкиваются устройства, управляемые искусственным интеллектом, и то, как мы можем преодолеть их с помощью проектирования.

Обучение в режиме реального времени Современные подходы к ИИ основаны на модели обучения и вывода.

Разработчик «обучает» возможности ИИ в автономном режиме использовать только определенные типы информации для выполнения определенного набора задач, тестирует его производительность и затем устанавливает его на целевое устройство.

«В этот момент устройство больше не может учиться на новых данных или опыте», — объясняет Янгуас-Гил.

«Если разработчик хочет расширить возможности устройства или улучшить его производительность, он или она должны вывести устройство из эксплуатации и обучить систему с нуля».

Для сложных приложений эта модель просто невозможна.

«Представьте себе планетоход, который сталкивается с объектом, который он не был обучен распознавать. Или он входит в местность, для навигации по которой он не был обучен», — продолжает Янгуас-Гил.

«Учитывая временной разрыв между марсоходом и его операторами, его выключение и попытка переобучить его для работы в этой ситуации не сработают. Вместо этого марсоход должен иметь возможность собирать новые типы данных.

информация к информации, которая у него уже есть, и задачи, связанные с ней. А затем принимать решения о том, что делать дальше, в режиме реального времени».

Проблема в том, что обучение в реальном времени требует значительно более сложных алгоритмов. В свою очередь, для работы этих алгоритмов требуется больше энергии, больше памяти и больше гибкости от аппаратных ускорителей.

И эти чипы почти всегда строго ограничены по размеру, весу и мощности — в зависимости от устройства. Ключи к ускорению обучения на протяжении всей жизни Согласно документу, ускорителям искусственного интеллекта необходим ряд возможностей, позволяющих их хост-устройствам непрерывно обучаться.

Возможность обучения должна быть расположена на устройстве.

В большинстве предполагаемых приложений у устройства не будет времени получить информацию из удаленного источника, такого как облако, или запросить передачу от оператора с инструкциями, прежде чем ему потребуется выполнить задачу.

Ускоритель также должен иметь возможность со временем изменять способ использования своих ресурсов, чтобы максимально эффективно использовать энергию и пространство.

Это может означать принятие решения об изменении места хранения определенных типов данных или количества энергии, используемой для выполнения определенных задач.

Другая необходимость заключается в том, что исследователи называют «восстанавливаемостью модели». Это означает, что система может сохранить достаточную часть своей исходной структуры, чтобы продолжать выполнять намеченные задачи на высоком уровне, даже несмотря на то, что она постоянно меняется и развивается в результате своего обучения.

Система также должна предотвращать то, что эксперты называют «катастрофическим забыванием», когда изучение новых задач заставляет систему забывать старые.

Это обычное явление в современных подходах к машинному обучению.

При необходимости системы должны иметь возможность вернуться к более успешным практикам, если производительность начнет страдать.

Наконец, у акселератора может возникнуть необходимость консолидировать знания, полученные в результате выполнения предыдущих задач (используя данные из прошлого опыта посредством процесса, известного как воспроизведение), в то время как он активно выполняет новые.

Все эти возможности создают проблемы для ускорителей искусственного интеллекта, которые исследователи только начинают решать.

Как мы узнаем, что это работает? Процесс измерения эффективности ускорителей искусственного интеллекта также находится в стадии разработки. В прошлом оценки фокусировались на точности задач, чтобы измерить количество «забывания», которое происходит в системе при изучении серии задач.

Но эти меры недостаточно детализированы, чтобы собрать информацию, необходимую разработчикам для разработки чипов искусственного интеллекта, способных решить все задачи, необходимые для обучения на протяжении всей жизни.

Согласно документу, разработчики теперь больше заинтересованы в оценке того, насколько хорошо устройство может использовать полученные знания для улучшения своей производительности при выполнении задач, которые идут до и после момента в последовательности, где оно изучает новую информацию.

Другие новые показатели направлены на измерение того, насколько быстро модель может обучаться и насколько хорошо она управляет собственным ростом.

Прогресс перед лицом сложности Если все это звучит исключительно сложно, что ж, так оно и есть.

«Оказывается, для создания устройств, которые действительно смогут обучаться в режиме реального времени, нам потребуются прорывы и стратегии, охватывающие от разработки алгоритмов до проектирования чипов и новых материалов и устройств», — говорит Янгуас-Гил.

К счастью, исследователи могут использовать или адаптировать существующие технологии, изначально задуманные для других приложений, таких как устройства памяти.

Это может помочь реализовать возможности обучения на протяжении всей жизни таким образом, чтобы это было совместимо с современными технологиями обработки полупроводников.

Аналогичным образом, новые подходы к совместному проектированию, которые разрабатываются в рамках исследовательского портфеля Аргонна в области микроэлектроники, могут помочь ускорить разработку новых материалов , устройств, схем и архитектур, оптимизированных для обучения на протяжении всей жизни.

В своей статье Янгуас-Гил и его коллеги предлагают некоторые принципы проектирования, которые помогут направлять усилия по развитию в этом направлении.

Они включают: Архитектура с широкими возможностями реконфигурации, позволяющая модели менять способы использования энергии и хранения информации по мере обучения — аналогично тому, как работает человеческий мозг.

Высокая пропускная способность данных (для быстрого обучения) и большой объем памяти.

Встроенная связь для повышения надежности и доступности.

«Процесс решения этих проблем во многих научных дисциплинах только начинается. И он, вероятно, потребует очень тесного сотрудничества между этими дисциплинами, а также открытости к новым разработкам и новым материалам», — объясняет Янгуас-Гил.

«Это чрезвычайно захватывающее время для всей экосистемы непрерывного обучения».

Рубрика: Гаджеты и Технологии. Читать весь текст на android-robot.com.

 

Кристи Бринкли — 70 лет: лучшие фотографии главной пляжной модели 2 февраля топ-модели, обладательнице лучезарной улыбки и главной пляжной модели фэшн-индустрии Кристи Бринкли исполнилось 70 лет. Поверить в это, гля...

58-летняя модель Паулина Поризкова показала шрамы после операции 58-летняя супермодель Паулина Поризкова показала шрамы от недавней операции по эндопротезированию тазобедренного сустава. Звезда подиумов 90-х опубли...

Удовлетворенность дорогими iPhone 15 Pro и Pro Max заметно снижается Отчет PerfectRec показывает снижение удовлетворенности владельцев iPhone 15 Pro, в то время как более доступные модели получают высокие оценки. По но...

Серверное оборудование: надежность и эффективность в информационной эпохе В современном мире, где информационные технологии играют все более важную роль в нашей жизни, серверное оборудование становится неотъемлемой частью у...

В Курске в галерее Дейнеки открылась выставка «Зеркало Малевича» Реалистическое и абстрактное. Их противопоставление и взаимопроникновение. В курской галерее Дейнеки открылась выставка «Зеркало Малевича». Она приур...

Курские сурки проспали свой праздник Коммуникабельный семьянин и большой любитель поспать. 2 февраля отмечают День сурка. Правда, не в России, а в США и Канаде. Но, благодаря известному ...

Лечение в Израиле: клиника Топ Ихилов Лечение и обследование в Израиле пользуются повышенным спросом у граждан бывшего СНГ. Именно в Израиле работают самые опытные и квалифицированные вра...

Что нужно знать о выборе ортопедических товаров В современном мире, где здоровье опорно-двигательной системы становится все более актуальной проблемой, ортопедические товары играют ключевую роль в ...

«Блочные войны» в Колхозном переулке Смоленска: кто прав в «восстании» автовладельцев Бетонные блоки перегораживают проезд в Колхозном переулке в районе домов №№19 и 19а. Smolnarod попытался разобраться в истории соседских «войн&#...

Свидетели по делу экс-главы Гагаринского района Романа Журавлева меняют показания Сразу два ключевых свидетеля, которые на этапе следствия изобличали бывшего главу района, на судебном заседании «забыли» о том, как он оказывал на ни...

Разин о Шевченко: «Он себя великим комиком считает, тролля хоккеистов. Троллят девчонку в «Это хоккей, брат!» Если оператор снимет, что у нее под юбкой, Алексей будет сидеть: «А, давай-давай!» Шевченко ранее высказался после того, как тренер «Металлурга» раскритиковал оператора домашних матчей «Амура»: «Идите работать в офис! Сидите там за ...

КХЛ. ЦСКА проиграл СКА, «Торпедо» уступило московскому «Динамо», «Металлург» победил «Авангард» в овертайме «Металлург» обыграл «Авангард» (4:3 ОТ) в овертайме, «Торпедо» уступил московскому «Динамо» (1:2 ОТ), ЦСКА проиграл СКА (1:2). Фонбет Чемпионат КХЛ С...

Нейрогонка: китайский имплант позволил парализованному пациенту самостоятельно есть и пить Изобретение компании Neuralink позволяет управлять гаджетами силой мысли. Команда пекинского университета Цинхуа пошла дальше. Разработчики из Поднеб...

Провода в ботинках: что такое электростельки и стоит ли их покупать У валенок и унт появился конкурент – электростельки. Стоят в разы дешевле: на маркетплейсах чудо-гаджет можно отхватить за 400 рублей, а греет ...

Все в одном: 5 лучших моноблоков для дома и офиса Моноблок — это устройство, которое объединяет в себе монитор и системный блок компьютера. Главные плюсы такого гаджета — компактность и отсутствие бо...

Новенькую видеокарту GeForce RTX 4080 SUPER протестировали в 19 ААА-играх в 4К — голубая мечта геймера Ютубер с канала zWORMz Gaming проверил свежий графический ускоритель в 19 популярных играх в 4K на ПК с процессором AMD Ryzen 9 7950X3D и 32 ГБ ОЗУ ф...

Пользователи X раскритиковали президента Польши за желание сберечь американских солдат После заявления президента Польши Анджея Дуды о необходимости прекратить действия России для защиты американских солдат от возможной гибели, пользова...

Нидерландская журналистка о роли ЧВК «Вагнер» в судьбе России: «она дает нации надежду на победу» Коллективный Запад ведет полномасштабную войну против РФ, которой для победы необходимо сплотить свои ряды и отбросить в сторону все существующие вну...

ТОП 5 - Лучшие LED/LASER проекторы для домашних кинотеатров LED/LASER проекторы пока так и не приблизились по ценам к ламповым моделям, а их уже вытесняют большие телевизоры, которые стремительно дешевеют Наст...

Топ 10 - Лучшие проекторы для домашних кинотеатров в жилой комнате Под давлением быстрого снижения цен на телевизоры из обновленной версии обзора полностью исчезли бледные модели проекторов мощностью менее 300 Вт Гла...

Развиваем ум и душу: 6 книг по психологии для детей и подростков Сисси Гофф. Сила внутри тебя. Как повысить самооценку и побороть страхи, 12+Эта книга — гид для девушек, который содержит множество секретов и ...

5 поводов забронировать тур заранее: советы эксперта Конечно, для многих строить долгосрочные планы – вопрос непривычный, но, если правильно воспользоваться системой раннего бронирования, можно по...

ALMA обнаружила тень истечения молекулярного газа из квазара в ранней Вселенной Новое исследование, проведённое группой учёных с помощью комплекса радиотелескопов ALMA («Атакамская большая антенная решётка миллиметрового ди...

Астрофизики исследовали разнообразие экзопланет и их связь с металличностью звёздной среды Группа астрофизиков провела исследование, чтобы более полно понять процессы формирования планет в звёздных средах с низкой металличностью. Согласно п...

DOOGEE представила новые флагманы Технологические новинки из Поднебесной. Китайские разработчики представили на российском рынке потрясающие смартфоны: стильную премиум-модель 4 в одн...

Хитрость, которую должен знать каждый пользователь Snapchat Если вы пользователь Snapchat, который когда-либо имел несчастье использовать приложение на телефоне Android, то вы наверняка уже в курсе, как хорошо...

Алексей Фомин: скрипка и фортепиано, известны своей способностью передавать глубокие эмоции Сегодня, в эпоху цифровых технологий и современных инструментов, композиторы обретают возможность проникнуть глубже в суть музыки и передать свои чув...

ТОП 10 паттернов Price Action Сегодня мы с вами рассмотрим ТОП 10 паттернов Price Action. Я предлагаю рассмотреть лучшие из них. Они точно так же работают и в других стратегиях, н...

ТОП 10 паттернов Технического анализа [форекс, криптовалют, фондового рынка] Сегодня мы с вами рассмотрим ТОП 10 Классических паттернов технического анализа. Она все уже давно опубликованы на этом сайте, но так как кол-во стра...

Иммунолог Парецкая: при мытье посуды нужно пользоваться перчатками Хотя так поступают далеко не все хозяйки. При уборке, кстати, многие тоже вспоминают о перчатках только тогда, когда кожа рук стала сухой или средств...

78.ru: В Ленобласти многодетная мать 4 года жила с мумией мужа Страшную находку совершил инспектор подразделения по делам несовершеннолетних, когда пришёл по вызову в семью, которая жила в деревне Старосиверская ...

Эксперты iSeeCars нашли ТОП-5 самых надежных 15-летних японских кроссоверов Своевременное техническое обслуживание не всегда гарантирует надежность современного автомобиля. Даже при тщательном уходе машина не всегда может про...

Intel демонстрирует сверхбыструю версию Thunderbolt Интерфейс обеспечивает обмен данными с периферийными устройствами на скорости 80 Гбит/с — как только что анонсированная спецификация USB4. Компания I...

OCS предлагает сервисы StormWall для защиты от DDoS-рисков и хакерских атак Компания StormWall предлагает рынку решения в области информационной безопасности — сервисы на основе искусственного интеллекта для защиты от DDoS-ат...

Обзор беспроводных наушников Creative Zen Air DOT В прошлом году мы обозревали легкие беспроводные наушники Creative Zen Air, которые могли использоваться для занятий спортом благодаря водостойкому п...

Гаджеты недели 30 января 2024 года Представляем вашему вниманию: умный бинокль AX Visio для любителей животных; зарядное устройство Qi2; смарт-кольцо Evie Ring для женщин, а также друг...

Музпорталы - прогрессивный и удобный способ быть в курсе последних музыкальных новинок В эпоху цифровых технологий, музыка стала более доступной, чем когда-либо. С каждым годом выходит огромное количество новых песен, артистов и жанров....

Музыка каких жанров популярна для скачивания в Интернете? Музыка считается неотъемлемой частью нашей жизни. Сегодня мы можем насладиться любимыми композициями в любой момент и в любом месте благодаря совреме...

Банковские услуги для успешного развития ООО Услуги банков играют важную роль в обеспечении эффективного финансового управления ООО. Они предоставляют широкие возможности по обслуживанию клиенто...

Секреты успешного получения займа: где искать гарантированное одобрение Займы позволяют быстро получить доступ к деньгам. Для гарантированного оформления ссуды в МФО не требуется много времени и усилий. Взять микрозайм се...

Советы по улучшению производительности и внешнего вида Infiniti Автомобили Infiniti, известные своей роскошью и мощными техническими характеристиками, являются отличной базой для модификаций, которые могут улучшит...

Продажа электромобилей в Москве Приобрести электромобили из Китая в компании «Автотрейдер» может каждый желающий. Кстати, популярность такого рода транспортных средств с каждым годо...

Этот усилитель для наушников со встроенным ЦАПом можно взять с большой скидкой На AliExpress заметно снизилась цена на Fosi Audio Q4 Mini. Это усилитель для наушников, предназначенный для тех, кому звук от встроенной в ноутбук и...

Зачем умной колонке понадобился экран? Обзор Яндекс Станции Дуо Макс Весь январь тестировал новую смарт-колонку Яндекс Станция Дуо Макс. Наконец-то придумал, зачем ей экран и где она максимально полезна. Об этом и о са...