پتانسیل Fathom در خدمت هوش مصنوعی

به گزارش کلیک، شبکه‌های عصبی مصنوعی یا به زبانی ساده‌تر شبکه‌های عصبی، سیستم‌ها و روش‌های محاسباتی نوینی برای یادگیری ماشینی، نمایش دانش، و در انتها اعمال دانش به دست آمده در جهت پیش‌بینی پاسخ‌های خروجی از سامانه‌های پیچیده هستند. ایده اصلی این گونه شبکه‌ها تا حدودی از شیوه کارکرد سیستم عصبی زیستی، برای پردازش داده‌ها و اطلاعات و همچنین برای یادگیری و ایجاد دانش الهام گرفته شده است. عنصر کلیدی این ایده، ایجاد ساختارهایی جدید برای سامانه پردازش اطلاعات است. این سیستم از شمار زیادی عناصر پردازشی فوق‌العاده بهم‌پیوسته با نام نورون تشکیل شده که برای حل یک مسئله با هم هماهنگ عمل می‌کنند و توسط سیناپس‎ها (ارتباطات الکترومغناطیسی) اطلاعات را منتقل می‎کنند. در این شبکه‌ها اگر یک سلول آسیب ببیند بقیه سلول‎ها می‌توانند نبود آنرا جبران کرده، و نیز در بازسازی آن سهیم باشند. این شبکه‌ها قادر به یادگیری‎اند. با استفاده از دانش برنامه‌نویسی رایانه می‌توان ساختار داده‌ای طراحی کرد که همانند یک نرون عمل نماید. سپس با ایجاد شبکه‌ای از این نورون‌های مصنوعی به هم پیوسته، نحوه اعمال آن را به شبکه آموزش داد.

این شبکه‌ها برای تخمین و تقریب کارایی بسیار بالایی از خود نشان داده‌اند. گستره کاربرد این مدل‌های ریاضی بر گرفته از عملکرد مغز انسان، بسیار وسیع می‌باشد که به عنوان چند نمونه کوچک می‌توان استفاده از این ابزار ریاضی در پردازش سیگنال‌های بیولوژیکی، مخابراتی و الکترونیکی تا کمک در نجوم و فضانوردی را نام برد.

در سال‌های اخیر تراشه‌های تولیدی شرکت Movidius در مدار الکترونیکی جایگاه مناسبی را به خود اختصاص داده‌اند. این شرکت به طور اختصاصی تراشه‌های پردازشگر کم توان را برای محاسبات کامپیوتری تولید می‌کند. از دیگر محصولات جدید این کمپانی کمک به فناوری "اجتناب از برخورد" در ساخت هواپیماهای بدون سرنشین DJI و اقدام به شناسایی افراد به دام افتاده در آتش سوزی توسط دوربین حرارتی جدید FLIR است. در واقع مبنا و اساس این فناوری استفاده از الگوریتم شبکه‌ عصبی است. شبکه عصبی مبتنی بر آموزش و یادگیری است.

خبرهای رسیده حاکی از آن است که این شرکت در آخرین فعالیت خود، قراردادی با شرکت گوگل برای ساخت یک تراشه هوشمند به امضاء رسانده است. محصول نهایی این قرارداد به صورت رسمی اعلام نشده است. این در حالی است که یکی از طراحان این تراشه در اظهار نظری جداگانه محصول نهایی این قرارداد را یک USB جانبی موسوم به Fathom Neural Compute Stick عنوان کرده است. وی خاطر نشان کرده است که این محصول جدید از ظرفیت یادگیری عمیقی برخوردار خواهد بود.

Fathom شامل یک واحد پردازشگر تصویر مدل Myriad 2 MA2450 و یک مموری رم ۵۱۲ مگا بایتی مدل LPDDR3 است. پیش از این، پردازشگر تصویر Myriad 2 در هواپیماهای بدون سرنشین DJI و دوربین حرارتی FLIR استفاده شده بود. این پردازشگر از توانایی کار با برخی از شبیه ساز‌های پردازشگر بهره می برد که از شبکه های عصبی استفاده می کنند. از آنجا که این محصول برای کاربردهای خاص طراحی شده است، معماری آن با پردازشگرهای تصویر و CPU های معمولی که کارشان پردازش معمولی است متفاوت خواهد بود. این پردازشگر از توانایی پردازش ۱۵۰ گیگا فلاپ دیتا ( ۱۵۰ میلیارد عملیات شناور در هر ثانیه) بهره می‌برد و این در حالیست که توان مصرفی آن از ۱٫۲ وات تجاوز نمی‌کند.

برخلاف راه حل Tegra در یادگیری عمیق، Fathom یک سیستم مستقل به حساب نمی آید. این ایده کمک می‌کند تا با اتصال یک USB 3.0 به یک سیستم لینوکس در حال کار، عملکرد محاسبه های عصبی ۲۰ تا ۳۰ برابر بهبود یابد. استفاده از Fathom در مقابل نمونه های قبلی شبکه های عصبی، سرعت بیشتری را به ارمغان خواهد آورد.

البته نباید فراوش کنیم که این یک شبکه عصبی است و اجرای آن اصلاً ساده نیست. Fathom از دو چهارچوب Caffe و TensorFlow (نوعی کتابخانه یادگیری ماشینی open source) و مجموعه داده‌های آنها در شبکه عصبی استفاده می‌کند. برای پیاده سازی شبکه عصبی بر روی تراشه Myriad 2 باید از ابزارهای Movidius استفاده شود. در نگاه اول این فرآیند بسیار شبیه به CUDA و cuDNN است. CUDA و cuDNN برای توزیع شبکه های عصبی در کارت گرافیک های Nvidia استفاده می‌شوند.پیش بینی می‌شود Fathom در محیط‌هایی قابلیت استفاده مناسب‌تری دارد که پردازشگر و کارت گرافیک قیمت چندان بالایی ندارند.

اما پتانسیل‌های Fathom به اینجا ختم نمی‌شود. این پتانسیل‌ها می‌تواند در خدمت صنعت رباتیک و حتی در هواپیما‌های بدون سرنشین قرار گیرد. به عنوان مثال، با اتصال Fathom به یک رایانه تک برد Raspberry Pi می‌توان از بسیاری از ویژگی‌های بینایی ماشین همچون GoPro استفاده کرد. به نظر می‌رسد Fathom گامی مهم برای ترغیب تولیدکنندگان به استفاده از تراشه‌های Myriad در محصولات خود محسوب می‌شود.

جامعه مهندسین هوش مصنوعی به این خبر واکنش مثبت نشان دادند. دکتر یان لیکان مدیر بخش هوش مصنوعی شرکت فیس‌بوک می گوید: ما زمان زیادی در انتظار دستیابی به محصولی همچون Fathom بودیم. Fathom محصولی است که منجر به پیشرفت تکنولوژی بینایی ماشین می‌شود. این در حالیست که، پت واردن، سرپرست تکنولوژی هوش مصنوعی شرکت گوگل می‌گوید: Fathom راه طولانی به سوی کمک به ارتقاء شبکه‌های عصبی پیچیده داخل دستگاه‌ها پیش رو خواهد داشت.

در حالیکه بسیاری از سازمان‌ها و شرکت‌ها آمادگی خود را برای خرید این محصول اعلام کرده‌اند، شرکت Movidius برنامه‌ای برای فروش آن تا زمستان نخواهد داشت. همچنین هنوز قیمتی برای این محصول اعلام نشده است اما منابع آگاه از قیمت کمتر از ۱۰۰ دلاری این محصول خبر می‌دهند.

منبع: engadget