Обучение на протяжении всей жизни станет основой следующего поколения автономных устройств

Обучение на протяжении всей жизни станет основой следующего поколения автономных устройств
22:34, 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.

 

Эти пять знаков в 2024 году прыгнут выше головы: кто-то поменяет работу и станет руководителем Эти пять знаков в 2024 году прыгнут выше головы: кто-то поменяет работу и станет руководителем В 2024 году пять знаков зодиака ожидают кардинальные п...

Tele2 расширяет возможности персонификации мобильного приложения для своих клиентов Tele2 расширяет возможности персонификации мобильного приложения для своих клиентов Tele2, российский оператор мобильной связи, расширяет возможности...

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...

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...

Оригинальный Сбербанк Онлайн перестал работать на iPhone. Что теперь делать и как войти в личный кабинет На днях Сбер начал предупреждать своих клиентов о том, что старое приложение Сбербанк Онлайн перестанет работать. При этом в App Store появилось ново...

Arc Search — браузер для iPhone с ИИ, который создает сайты по вашим запросам и блокирует всю рекламу Для iPhone выпущено огромное количество разных браузеров. Однако у них у всех есть кое-что общее — движок WebKit. В настоящее время без него по...

Сколько денег можно хранить дома? Несмотря на обилие инвестиционных услуг, многие предпочитают держать накопления дома. Такой способ позволяет контролировать расходы, а также дает воз...

Антон Петров бизнесмен и Максим Антон Петров, родившийся в Ленинграде, начинал свой путь с увлечения боксом и иностранными языками. Его стремление к успеху привело его к обучению за...

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...

Реализация нацпроекта «Жилье и городская среда» улучшает жизнь брянцев В Брянской области реализуется региональный проект "Жилье (Брянская область)", который входит в федеральный проект "Жилье" национального проекта "Жил...

В Брянске строится Дворец зимних видов спорта Хоккей и фигурное катание — у этих популярных спортивных направлений в Брянске скоро появится еще один дом. На этот раз в Фокинском районе, где начал...

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...

Как заказать Nike по доступной цене Nike – один из самых известных мировых брендов спортивной одежды и обуви. Эта американская компания была основана в 1964 году профессиональным бегуно...

Резиновое покрытие для ледовых арен и открытых катков Небольшие ледовые арены могут обустраиваться не только в спортивных комплексах, но и на территории торгово-развлекательных центров. Здесь важно подоб...

Почему мошенники стали звонить через WhatsApp и Viber? Телефонные мошенники все чаще стали обзванивать абонентов через мобильные мессенджеры. Расскажем, с чем связана эта тенденция, и как не попасться на ...

Номера телефона +7 (902) — какой оператор и кто может звонить? Как мошенники используют номера +7 (902) для обмана людей? Обезопасить себя от звонков мошенников и спамеров можно, если заранее узнать, откуда звоня...

Курянам напомнили о необходимости «следить за языком» Третьего февраля во всем мире отмечают День борьбы с ненормативной лексикой. Каждый язык, по-своему, разнообразен и богат. Несмотря на постоянные изм...

В Курске состоялся отборочно-тренировочный этап всероссийской олимпиады по 3D-технологиям. Муниципальный этап Всероссийской олимпиады по 3D-технологиям позволил выявить новые способности ребят. Школьники умело используют 3D ручку, благодаря...

Русская поэма Издательство «Альпина Проза» представляет книгу Анатолия Наймана «Русская поэма». Эта книга — развернутый комментарий Анатолия Наймана к главным, осн...

Палеолитическое орудие на картине XV века Группа ученых из Кембриджского университета и Дартмутского колледжа определила, что камень, изображенный на картине французского художника XV века Жа...

Насколько корректно бесплатное скачивание музыки в Сети? Давайте в этой статье поговорим о том, насколько корректно скачивать недавно вышедшую в свет музыку в сети Интернет, а также о том, насколько это мож...

Основательница магазина корейской косметики рассказала о произволе в Инстаграм Основательница магазина корейской косметики LaskshmiShop рассказала о произволе искуственного интеллекта в ее Инстаграмм аккаунте, на который подписа...

Канделаки возглавила ТНТ вместо автора «Дома-2»: станет ли канал вторым Матч-ТВ Поклонники задумались, какие изменения ждут канал. Не столкнётся ли он с проблемами Матч ТВ, которым руководила Канделаки. Фото: pbs.twimg.com Тина К...

Сериал «Стас» 2021 на «ТНТ»: Описание серий, актёры и роли, дата выхода «Бытовуха» русского стендапера — основная идея сериала «Стас». Комик Старовойтов, пропавший с экранов, исполнил главную роль в ситкоме. Стас Старовой...

Влияние микрофлоры кишечника на здоровье интимных зон: причины, профилактика, рекомендации Здоровье интимных зон неразрывно связано с состоянием микрофлоры кишечника. Нарушение баланса полезных бактерий в кишечнике приводит к ослаблению имм...

Медицинская продукция: потребление индивидуально, приобретение в клинику Индивидуальное потребление медицинских товаров – это важная часть заботы о своем здоровье. Существует множество товаров, которые помогают поддерживат...

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 ...