Обучение на протяжении всей жизни станет основой следующего поколения автономных устройств

Обучение на протяжении всей жизни станет основой следующего поколения автономных устройств
22:22, 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: Hi-Tech и Наука. Читать весь текст на android-robot.com.

 

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...

Руководство РГПУ им. А. И. Герцена покрывало Вишневского в секс-скандалах со студентками – потерпевшая Не так давно стало известно о случаях харассмента со стороны преподавателя РГПУ им. А. И. Герцена и депутата ЗакСа Бориса Вишневского. Несколько бывш...

Против правды не пойдешь – С журналиста «Медузы» Ивана Голунова сняли обвинение На период внутренней проверки полицейские, задержавшие корреспондента, не смогут исполнять свои обязанности. С журналиста «Медузы» Ивана Голунова сня...

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 ...

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...

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...

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...

Тест-драйв: Машем году, Драйву и Мазде CX-30 из Subaru XV и Peugeot 2008 Обходимся без шипов. «Пыж» обут в Continental Viking Contact 7 комфортной размерности 215/60 R17. Для остальных выбрана Hakkapeliitta R3 SUV: 215/55 ...

Кроссовер Dongfeng Haoji опробует новую платформу Среднеразмерный паркетник, сопоставимый со «вторым» Дунфэном 580, дебютирует в марте 2022 года и встанет на ступеньку выше Дунфэна AX7. Обе подвески ...

«Мираторг» возглавил молодёжный рейтинг лучших работодателей 2024 года в агропромышленной сфере Компания «Мираторг», крупнейший работодатель в АПК России, стала самым привлекательным работодателем в агропромышленной сфере России по версии рейтин...

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...

Страховщики рассказали о нормативных сроках оказания разных видов медицинской помощи Для различных видов бесплатной медицинской помощи по ОМС предусмотрены разные сроки, в течение которых их можно получить. В частности, в Москве они у...

Эксперты пояснили, когда в 2024 году выгоднее брать отпуск Июль, август и октябрь являются наиболее привлекательными в 2024 году месяцами для отпуска с точки зрения повышенных выплат. Свои подсчеты привели эк...

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...

Тепло уходит в никуда: как прокурор в отставке пытается добиться справедливости Отопительный сезон – замечательная пора, когда в холодный морозный день жители областного центра могут насладиться видом снегопада из окна и кр...

Подарите любимым оригинальные приветствия. Скажи миру: Привет! Жизнь в современном мире означает возможность услышать и произнести огромное количество приветствий. Люди здороваются с друзьями, родными, новыми зна...

Видеостудии Jalinga Система Jalinga - почасовая аренда сенсорной видеостудии является эффективным способом создания видео контента за небольшие деньги. Видеоматериалы сн...

Анонс Windows 11 Insider Preview Build 22635.3139 (канал Beta) Добрый вечер, друзья! Microsoft выпустила новую предварительную сборку Windows 11 (версия 23H2) под номером 22635.3139 (KB5034220) для участников про...

Анонс Windows 11 Insider Preview Build 26040 (канал Canary) Добрый вечер, друзья! Microsoft выпустила новую предварительную сборку Windows 11 под номером 26040 для участников программы Windows Insider, использ...

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...

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...

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...

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...

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...

Список и спецификации видеокарт GeForce, установленных в ноутбуках ASUS ROG и TUF 2024 года С 2019 года ASUS публикует спецификации и данные о мощности (TGP) графических процессоров GeForce, примененных в игровых ноутбуках ROG и TUF. Подробн...

Блогеры и СМИ не оценили новую видеокарту GeForce RTX 4070 Ti Super В сети появились первые обзоры видеокарты GeForce RTX 4070 Ti Super, которая не вызвала особого восторга у блогеров и журналистов. Продажи устройства...

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...

Эксперты ждут очередного Золотого мяча для Месси После триумфального выступления на футбольном чемпионате мира в Катаре лидер сборной Аргентины Лионель Месси стал основным претендентом на главную ин...

Топ-5 самых дорогих футболистов РПЛ составляют игроки «Зенита» Пока элитный футбольный дивизион России – Премьер-лига, находится на зимних каникулах, эксперты футбольного финансового рынка обновили ориентировочну...

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...

«Дважды ударил по лицу прямо в своем служебном кабинете» Как рассказал источник Rucriminal.info, 26 января 2024 года глава Дагестана Сергей Меликов в своем кабинете дважды ударил по лицу одного из претенден...

«Три туза» Галиханова На фото: Марат Галиханов На фото: Данила Кириллов На фото: Тахаутдинов Ильдар В декабре стало известно, что Марат Галиханов все же покинул пост главы...

Все про военную технику России и США Военные аналитики регулярно сравнивают все составляющие военной мощи США и России. И немудрено, обе страны являются сильнейшими державами на планете....

Данилов Никита Игоревич: Уход из госкорпорации в стартап Данилов Никита Игоревич – генеральный директор компании «FlyDrone». Данилов работал в госкорпорации по ОРВД на должности заместителя генерального дир...

Motorola в 2024 году выпустит флагманские смартфоны серий X и S В октябре прошлого года компания Qualcomm представила новый процессор Snapdragon 8 Gen 3 и опубликовала список брендов, которые планируют выпустить ф...