V nedávném průlomovém objevu odborníci z CEA-LETI Université Grenoble Alpes, Univerzity Curych a ETH Curych odhalili revoluční přístup k architekturám obvodů neuronových sítí. Jejich technický článek s názvem „Mosaic: paměťový výpočet a směrování pro neuromorfní systémy založené na impulzech v malém světě“ představuje inovativní systolickou architekturu nazvanou Mosaic, která využívá distribuované memristory pro efektivní směrování informací a výpočet v síti Spiking Neural Networks (SNN).
Inspirováni spojitostí lidského mozku se výzkumníci chopili konceptu malých světů, které se vyznačují místní hustotou a globální řídkostí. Tento princip, patrný v různých druzích evolučních procesů, představuje klíč k robustnímu a efektivnímu směrování informací. Nicméně současné struktury umělých neuronových sítí plně nevyužívají benefity modelů neuronových sítí malých světů.
Mosaic překonává tuto mezeru tím, že představuje novou nepoužívající von Neumannovu architekturu, která kombinuje paměťový výpočet a směrování v paměti pomocí distribuovaných memristorů. Implementací topologií malých světů Mosaic využívá sílu SNN k dosažení bezkonkurenční efektivity směrování. Návrh, výroba a experimentální demonstrace komponent Mosaicu ukazují pozoruhodné výsledky díky integrovaným memristorům s nejmodernější technologií CMOS o velikosti 130 nm.
Jedno z nejvýznamnějších zjištění z jejich výzkumu je vynikající efektivita směrování dosažená pomocí Mosaicu ve srovnání se stávajícími hardwarovými platformami SNN. Vynucená lokalita ve spojování zajišťuje, že Mosaic překonává ostatní o alespoň jediný řád ve směrovací efektivitě. Pozoruhodně, zatímco vyniká ve směrování, Mosaic také dosahuje konkurenceschopné přesnosti v rámci škály okrajových benchmarků.
Kromě toho Mosaic nabízí škálovatelný přístup pro okrajové systémy, využívající sílu distribuovaného výpočtu založeného na impulzech a směrování v paměti. S možností revolučního směrování informací v neuromorfních systémech připravuje Mosaic cestu pro efektivnější a výkonnější aplikace umělé inteligence.
V době rychlého pokroku v oblasti AI ukazuje výzkum provedený těmito vizionářskými vědci na novou éru architektur obvodů neuronových sítí. Přijetím principů neuronových sítí malých světů Mosaic staví na lepší efektivitě a výkonu ve směrování informací, posouvá hranice možností AI a strojového učení.