به گزارش ثریا هوش مصنوعی(AI) نقش مهمی در بسیاری از سیستمها، از پیشبینی کننده متن در تلفنهای هوشمند تا تشخیصهای پزشکی ایفا میکند. بسیاری از سیستمهای هوش مصنوعی با الهام از مغز انسان براساس شبکههای عصبی مصنوعی ساخته میشوند. شبکه عصبی مصنوعی معادلهای الکتریکی نورونهای بیولوژیکی هستند که به هم متصل میشوند و با مجموعهای از دادههای شناخته شده مانند تصاویر آموزش داده میشوند و سپس برای شناسایی یا طبقهبندی دادههای جدید مورد استفاده قرار میگیرند.
در شبکههای عصبی سنتی که برای تشخیص تصویر استفاده میشوند، تصویر شی مورد نظر ابتدا بر روی یک حسگر تصویر، مانند دوربین دیجیتال تلفن هوشمند، شکل میگیرد. سپس، حسگر تصویر، نور را به سیگنالهای الکتریکی و در نهایت به دادههای باینری تبدیل میکند که میتواند با استفاده از تراشههای کامپیوتری پردازش، تجزیه و تحلیل، ذخیره و طبقهبندی شود. سرعت بخشیدن به این تواناییها برای بهبود تعداد زیادی از کاربردها، مانند تشخیص چهره، تشخیص خودکار متن در عکسها، یا کمک به ماشینهای خودران در تشخیص موانع، ضروری است.
در حالی که یک تراشه با فناوری طبقهبندی تصاویر در سطح فعلی میتواند میلیاردها محاسبات در ثانیه انجام دهد و برای اکثر کاربردها به اندازه کافی سریع است اما طبقهبندی تصاویر پیچیدهتر مانند شناسایی اجسام متحرک، شناسایی اشیاء سهبعدی یا طبقهبندی سلولهای میکروسکوپی در بدن، توانایی و محدودیتهای محاسباتی قویترین فناوریها را حتی تحت فشار قرار میدهد.
برای رفع این محدودیت، مهندسان دانشگاه پنسیلوانیا اولین تراشه مقیاسپذیر را ایجاد کردهاند که تصاویر را تقریباً بلافاصله طبقهبندی و شناسایی میکند. "فیروز افلاطونی"، دانشیار مهندسی برق و سیستمها، به همراه "فرشید آشتیانی"، دانشجوی فوقدکتری و "الکساندر جیرز"(Alexander J. Geers)، دانشجوی کارشناسی ارشد، چهار علل اصلی زمانبر شدن محاسبات در تراشههای رایانهای سنتی را حذف کردند. این موارد شامل تبدیل سیگنالهای نوری به الکتریکی، نیاز به تبدیل دادههای ورودی به فرمت باینری، یک ماژول حافظه بزرگ و محاسبات مبتنی بر زمان بود.
آنها از طریق پردازش مستقیم نور دریافتی از شی با استفاده از یک شبکه عصبی عمیق نوری که بر روی یک تراشه ۹.۳ میلیمتر مربعی پیادهسازی شده است به این امر دست یافتند.
این مطالعه که در مجله "نیچر"(Nature) منتشر شده است، توضیح میدهد که چگونه بسیاری از سلولهای عصبی نوری تراشه با استفاده از سیمهای نوری یا "موجبرها"(waveguides) به هم متصل میشوند تا شبکهای عمیق از بسیاری از "لایههای عصبی"(neuron layers) که شبیه به مغز انسان هستند را تشکیل دهند. اطلاعات از لایههای شبکه عبور میکند و هر مرحله به طبقهبندی تصویر ورودی در یکی از دستههای آموخته شده کمک میکند. در مطالعه محققان، تصاویری که تراشه طبقهبندی کرد، تصویری از کاراکترهای رسم شده به صورت دستی و حروف مانند بود.
درست مانند شبکه عصبی در مغز ما، این شبکه عمیق به گونهای طراحی شده که امکان پردازش سریع اطلاعات را فراهم میکند. محققان نشان دادند که تراشه آنها میتواند در نصف نانوثانیه، یک طبقهبندی کامل تصویر را به انجام برساند. این میزان معادل زمانی است که تراشههای رایانهای دیجیتال سنتی در آن یک مرحله محاسباتی خود را به انجام میرسانند.
"افلاطونی" میگوید: تراشه ما اطلاعات را از طریق آنچه ما "محاسبه به واسطه انتشار "(computation-by-propagation) مینامیم پردازش میکند، به این معنی که بر خلاف سیستمهای مبتنی بر زمان، محاسبات با انتشار نور از طریق تراشه انجام میشود. ما همچنین از مرحله تبدیل سیگنالهای نوری به سیگنالهای الکتریکی صرفنظر میکنیم، زیرا تراشه ما میتواند سیگنالهای نوری را مستقیماً بخواند و پردازش کند، و هر دوی این تغییرات، تراشه ما را به فناوری بسیار سریعتری تبدیل میکند.
توانایی این تراشه برای پردازش سیگنالهای نوری به طور مستقیم بر مزایای آن میافزاید.
"آشتیانی" میگوید: وقتی تراشههای رایانهای فعلی سیگنالهای الکتریکی را پردازش میکنند، اغلب آنها را از طریق یک واحد پردازش گرافیکی یا GPU اجرا میکنند که فضا و انرژی اشغال میکند. تراشه ما نیازی به ذخیره اطلاعات نداشته و نیاز به داشتن یک واحد حافظه بزرگ را از بین میبرد.
"افلاطونی" میگوید: با حذف واحد حافظهای که تصاویر را ذخیره میکند، امنیت دادهها را نیز افزایش میدهیم. با تراشههایی که مستقیماً دادههای تصویر را میخوانند، نیازی به ذخیرهسازی عکس نیست و در نتیجه نشت دادهها رخ نمیدهد.
تراشهای که اطلاعات را با سرعت نور میخواند و درجات بالاتری از امنیت سایبری را فراهم میکند، بدون شک در بسیاری از زمینهها کاربرد خواهد داشت. این یکی از دلایلی است که تحقیقات در مورد این فناوری در چند سال گذشته افزایش یافته است.
"گیرز" میگوید: ما اولین کسانی نیستیم که فناوری ارائه کردیم که سیگنالهای نوری را مستقیماً میخواند، اما اولین کسانی هستیم که یک سیستم کامل را در یک تراشه ایجاد میکنیم که هم با فناوریهای موجود سازگار است و هم برای کار با دادههای پیچیدهتر مقیاسپذیر است.
این تراشه، با طراحی شبکه عمیق خود، نیاز به آموزش برای یادگیری و طبقهبندی مجموعه دادههای جدید، مشابه نحوه یادگیری انسان دارد. هنگامی که یک مجموعه داده معین ارائه میشود، شبکه عمیق اطلاعات را دریافت میکند و آنها را در دستههایی که پیشتر آموخته، طبقهبندی میکند.
مهندسان میتوانند با افزودن لایههای عصبی بیشتر مقیاس آن را افزایش دهند و به تراشه امکان بررسی تصاویر پیچیدهتر با وضوح بالاتر را بدهند.
"افلاطونی" میگوید: آن چه که واقعاً در مورد این فناوری جالب است این است که میتواند کاری بسیار بیشتر از طبقهبندی تصاویر انجام دهد. ما میدانیم که چگونه انواع دادهها را به دامنه الکتریکی تبدیل کنیم. تصاویر، صدا، گفتار و بسیاری از انواع دادههای دیگر. اکنون، میتوانیم انواع دادههای مختلف را به دامنه نوری تبدیل کنیم که تقریباً بلافاصله با استفاده از این فناوری پردازش میشوند.
او ادامه میدهد: برای درک اینکه این تراشه با چه سرعتی میتواند اطلاعات را پردازش کند، یک نرخ فریم(frame rate) معمولی فیلمها را تصور کنید. یک فیلم با سرعت بین ۲۴ تا ۱۲۰ فریم در ثانیه پخش میشود. در حالی که این تراشه میتواند نزدیک به دو میلیارد فریم در ثانیه را پردازش کند! ما اکنون برای مواردی که نیاز به محاسبات بسیار سریع دارند، راه حلی داریم و بسیاری از کاربردهای آن ممکن است در این لحظه قابل درک نباشند.
منبع: خبرگزاری ایسنا
مهلت دانشجویان الزهرا(س) برای ثبتنام وام تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی
اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴
مجموعهرباعی «دوستش داشته باش» سروده میلاد عرفانپور منتشر شد
روایت زندگینامه شهید حاج اسماعیل رضایی منتشر میشود
۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسیهای دورهای قرار میگیرند
ارائه ۸۵ طرح دانشآموزی در بیستوهشتمین جشنواره جوان خوارزمی
تصویر منتشر شده از جاسک
تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر
رژیم چنج در آمریکا رخ داد+عکس
امروز آخرین مهلت اعتراض به آزمونهای ارشد و دکتری علوم پزشکی
نسخه پیشنهادی سند حکمرانی نظامهای ارزیابی آموزش عالی بررسی شد
طرح نوین تغذیه با محوریت دانشجویان اجرا میشود
پژوهش مسئلهمحور؛ کلید استفاده واقعی از ظرفیت علمی دانشگاهها
استارلینک پایان حکمرانی ارتباطات در ایران است؟
هکرها با دمای بانک خون فرانسه بازی کردند و آن را بالا بردند
تصویب کلیات آییننامه جدید ارتقای اعضای هیئت علمی
دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد
فاز دوم آمایش آموزش عالی بهروز شد
داریوش فرهنگ گوینده یک مستند شد
ابلاغ مصوبه جدید شرکت مجدد در آزمون دستیاری پزشکی توسط رئیس جمهور
رابرت پتینسون با چهلمین جایزه سینماتک آمریکا تجلیل میشود
اجرای کنسرتنمایش «فرهاد» در تماشاخانه نوفل لوشاتو
اجرای نمایش «خاک نشینان» در فرهنگسرای نیاوران
شکست ترامپ سوژه کارلوس لطوف شد
اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفهای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان
تأکید بر حمایت از ظرفیتهای بومی امنیت سایبری
لزوم متناسبسازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
آزمون وکالت کانون وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد
دانشآموزان ایران پای آرمانهای انقلاب و دفاع از وطن ایستادهاند
اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب
فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانشآموزان
ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام میکند؟
ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد
تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاهها برای ایجاد رشته جدید
با وجود تحریمها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است
وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش مییابد
تغییر و بهروزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشتههای کشاورزی
گوگل به مدارس هشدار داد
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون میگوید
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربنشناسی»
آیا بانکها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
مسجد باید میداندار اصلی فعالیتهای قرآنی جامعه شود
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش مییابد
ثبتنام وامهای تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
اعلام فهرست رشتههای پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش میدهد
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
موج جدید هک سوپرمارکتهای اروپا
سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد
واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوریخواهان در انتخابات میاندورهای+عکس
شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس
پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس
بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس
زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند
انتخابات میاندورهای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ
کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس
تب هوش مصنوعی در شرکتها هم داغ شد
علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟
داروهایی که به نفع ویروس عمل میکند و سلامت بیمار را به خطر میاندازد
کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان
تصویر روز ناسا از شب در سیارهای وهمانگیز
کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟
کتاب صوتی «پلهای مدیسون کانتی» منتشر شد
چرا از قهرمانان فقط مدالهایشان را میبینیم؟
کتاب «همسفیر» منتشر شد
ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمیگردد
کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیهای و پرتراکم شهری
دانشآموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند
چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟
محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحهها برای نوجوانان در چت جی پی تی
ثبتنام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
تسهیلات جدید برای قبولیهای ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمیشود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشتههای مهندسی و کشاورزی
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
ثبتنام وامهای تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
آزمون وکالت کانون وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد
اعلام فهرست رشتههای پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش میدهد
اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفهای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان
وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش مییابد
موج جدید هک سوپرمارکتهای اروپا
دانشآموزان ایران پای آرمانهای انقلاب و دفاع از وطن ایستادهاند
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
لزوم متناسبسازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش مییابد
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون میگوید
بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس
تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاهها برای ایجاد رشته جدید
شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس
اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب
تغییر و بهروزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشتههای کشاورزی
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربنشناسی»
سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد
ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد
آیا بانکها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوریخواهان در انتخابات میاندورهای+عکس
با وجود تحریمها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.