פיתוח חדש – חומרה בהשראת המוח האנושי

פרופ' שחר קוטינסקי, חבר סגל בפקולטה, פיתח עם עמיתיו ב-Tower Semiconductor חומרה הבנויה בהשראת המוח ומממשת אלגוריתמים של בינה מלאכותית.

פרופ' שחר קוטינסקי מהפקולטה מציג – זיכרון המבצע חישובים בעצמו. מדובר בהתקן חומרה טהור, כלומר צ'יפ שהתוכנה כבר מוטמעת בתוכו ואינה חיצונית.

"אנחנו נוהגים להתייחס למחשב כאל 'מוח'," אומר פרופ' קוטינסקי, "…אבל במוח האמיתי שלנו אין הפרדה בין זיכרון למעבד או בין אזורי חשיבה לאזורי אחסון. החומרה שפיתחנו היא חומרה נוירו מורפית – היא שואבת השראה מהמוח, וכמו במוח, גם בה אין הפרדה בין זיכרון לעיבוד. המבנה שלה עשוי מנוירונים ומסינפסות הבנויים באמצעות רכיבים חשמליים. כך אנו מבטלים את צוואר הבקבוק שיוצר הצורך בתקשורת בין שני חלקי המחשב המסורתי. …"

כעת הוא פיתח שבב מרובה-יכולות המבוסס על רכיבי זיכרון אלו. שבב זה מאחסן את המידע ומעבד אותו באותה יחידה, בדומה למוח האנושי. גדולתו של הצ'יפ ביכולתו ללמוד מדוגמאות, והמשימה במחקר הנוכחי הייתה קריאת כתב יד. הצ'יפ, ש"התאמן" על מאגר דוגמאות עצום, סיפק דיוק גבוהה בזיהוי כתב יד, זאת תוך צריכת אנרגיה מועטה בלבד – בניגוד למערכות תוכנה קיימות העוסקות בזיהוי כתב יד.

במילותיו "… תוכנת AlphaGo עובדת על 1,500 מעבדים, ובכל משחק בודד היא צורכת חשמל שעלותו 3,000 דולר. שחקן 'גו' אנושי יכול להסתפק באותו זמן בכריך ממוצע, אבל לא פחות חשוב – השחקן האנושי מסוגל גם לדבר, לנהוג ולבצע משימות רבות אחרות ש- AlphaGoאינה יכולה לבצע. לכן ברור כיום שההישגים במחשוב הקלאסי מוגבלים מאוד, ובשביל קפיצת דרך דרושה קפיצת פרדיגמה."

לצ'יפ החדש שימושים פוטנציאליים רבים מספור. לדוגמה, אפשר לשלבו בחיישני מצלמה של טלפונים ומכשירים אחרים, מה שיחסוך את הצורך בהמרה בין אותות אנלוגיים ודיגיטליים ויאפשר אנליזה של התמונה עצמה ללא צורך לתרגם אותה לפורמט דיגיטלי.

את המחקר, בהנחיית פרופ' קוטינסקי, הובילו ד"ר וויי וואנג, שעשה את פוסט-הדוקטורט בהנחיית פרופ' קוטינסקי ועומד כיום בראש ראש קבוצת מחקר משלו בשנז'ן, סין; וד"ר לואי דאניאל, שהשלים את הדוקטורט בהנחיית פרופ' קוטינסקי וכיום עובד בחברת מובילאיי. ד"ר וואנג פיתח את הקונספט התאורטי של הצ'יפ וערך את הניסויים וד"ר דאניאל עיצב את הצ'יפ והוביל את השלבים שהובילו לייצורו. המחקר נתמך על ידי האיחוד האירופי במסגרת תוכניות ERC ו-FETOPEN.