Legújabb és legfejlettebb technológiáink – a mesterséges intelligenciától az ipari dolgok internetén át a fejlett robotikáig és az önvezető autókig – komoly problémákkal küzdenek: hatalmas energiafogyasztás, korlátozott peremhálózati képességek, rendszerhallucinációk és komoly pontossági hiányosságok.
Egy lehetséges megoldás Hollandiában van kibontakozóban. Az ország egy ígéretes neuromorfikus számítástechnikai ökoszisztémát fejleszt, amely az idegtudományra támaszkodik az informatikai hatékonyság és teljesítmény növelése érdekében. Világszerte eurómilliárdokat fektetnek be ebbe az új számítástechnikai formába. Hollandia célja, hogy piacvezetővé váljon azáltal, hogy startupokat, nagyvállalatokat, kormányzati szervezeteket és akadémikusokat hoz össze egy neuromorfikus számítástechnikai ökoszisztémában.
Holland misszió az Egyesült Királyságban
Márciusban egy holland delegáció érkezett az Egyesült Királyságba, hogy egy „ Innovációs Missziót ” szervezzen helyi technológiai és kormányzati képviselőkkel. A holland kormány által támogatott Top Sector ICT szervezet vezette a missziót, amelynek célja a neuromorfikus számítástechnika megerősítése és megvitatása volt Európában és Hollandiában.
Felvettük a kapcsolatot a Top Sector ICT-vel, akik összekapcsoltak minket az egyik munkatársukkal: Dr. Johan H. Mentinkkel, a hollandiai Radboud Egyetem számítási fizika szakértőjével. Dr. Mentink arról beszélt, hogyan oldhatja meg a neuromorfikus számítástechnika a jelenlegi számítási architektúrák energia-, pontosság- és hatékonysági kihívásait.
Az EU technológiájának 💜-je
A legfrissebb hírek az EU tech világából, egy történet bölcs öreg alapítónktól, Boristól, és némi megkérdőjelezhető mesterséges intelligencia ihletésű művészet. Ingyenesen, minden héten, a postaládádban. Regisztrálj most!
„A jelenlegi digitális számítógépek energiaigényes folyamatokat használnak az adatok kezelésére” – mondta Dr. Mentink.
„Ennek eredményeként egyes modern adatközpontok annyi energiát fogyasztanak, hogy saját erőműre is szükségük van.”
A mai számítástechnika az adatokat egy helyen (memóriában) tárolja, és egy másik helyen (processzorokban) dolgozza fel. Ez azt jelenti, hogy sok energiát fordítanak az adatok szállítására – magyarázta Dr. Mentink.
Ezzel szemben a neuromorf számítástechnikai architektúrák hardver- és szoftverszinten különböznek. Például a processzorok és memóriák helyett a neuromorf rendszerek új hardverkomponenseket, például memrisztorokat használnak . Ezek memóriaként és processzorként is működnek.
Azáltal, hogy az adatokat ugyanazon a hardverkomponensen dolgozza fel és menti el, a neuromorfikus számítástechnika kiküszöböli az adatátvitel energiaigényes és hibalehetőségekkel teli feladatát. Ezenkívül, mivel az adatok ezeken a komponenseken tárolódnak, azok azonnal feldolgozhatók, ami gyorsabb döntéshozatalt, csökkent hallucinációkat, jobb pontosságot és jobb teljesítményt eredményez. Ezt a koncepciót alkalmazzák a peremhálózati számítástechnikában, az ipari IoT-ben és a robotikában a gyorsabb valós idejű döntéshozatal elősegítése érdekében.
„Ahogy az agyunk ugyanazon a helyen dolgozza fel és tárolja az információkat, úgy olyan számítógépeket is készíthetünk, amelyek egy helyen kombinálják az adattárolást és -feldolgozást” – magyarázta Dr. Mentink.
A neuromorfikus számítástechnika korai felhasználási esetei
A neuromorfikus számítástechnika korántsem csupán kísérleti jellegű. Számos új és már működő technológiai vállalat fektet be jelentős összegeket új hardverek, peremhálózati eszközök, szoftverek és neuromorfikus számítástechnikai alkalmazások fejlesztésébe.
Az olyan nagy technológiai márkák, mint az IBM , az NVIDIA és az Intel a Loihi chipjeivel , mind neuromorfikus számítástechnikában vesznek részt, míg a holland vállalatok – egy 2024-es nemzeti fehér könyvvel összhangban – vezető regionális szerepet vállalnak.
Például a holland Innatera vállalat – az ultra-alacsony fogyasztású neuromorf processzorok piacvezetője – nemrégiben 15 millió eurós A sorozatú finanszírozást szerzett az Invest-NL Deep Tech Fundtól, az EIC Fundtól, a MIG Capitaltól, a Matterwave Venturestől és a Delft Enterprisestől.
Az Innatera csak a jéghegy csúcsa, mivel Hollandia továbbra is támogatja az új iparágat források, támogatások és egyéb ösztönzők révén.
A neuromorfikus számítástechnika azonnali alkalmazási esetei közé tartoznak az intelligens érzékelőkbe, például kamerákba vagy hangeszközökbe integrált eseményalapú érzékelési technológiák. Ezek a neuromorfikus eszközök csak a változásokat dolgozzák fel, ami drámaian csökkentheti az energiafogyasztást és az adatterhelést – mondta Sylvester Kaczmarek, az OrbiSky Systems vezérigazgatója, egy űrtechnológiai mesterséges intelligencia integrációt biztosító vállalaté.
A neuromorf hardverek és szoftverek képesek a peremhálózatokon futó mesterséges intelligencia átvitelére, különösen az alacsony fogyasztású eszközök, például a mobiltelefonok, a viselhető eszközök vagy az IoT esetében.
Tetszik amit olvasol? 🚀
Beszéljünk arról, hogyan alkalmazhatnád ezt a saját vállalkozásodban.
Kérek ingyenes elemzést →A mintázatfelismerés, a kulcsszó-szúrás és az egyszerű diagnosztika – mint például az összetett érzékelőadat-folyamok valós idejű jelfeldolgozása biomedicinális, robotikai vagy ipari monitorozási célokra – a vezető felhasználási esetek közé tartozik, magyarázta Dr. Kaczmarek.
A mintázatfelismerésre és -osztályozásra, vagy anomáliadetektálásra alkalmazva a neuromorfikus számítástechnika nagyon gyorsan és hatékonyan képes döntéseket hozni,
Dr. Hans Hilgenkamp professzor, a Twentei Egyetem MESA+ Intézetének tudományos igazgatója egyetértett azzal, hogy a mintázatfelismerés az egyik olyan terület, ahol a neuromorfikus számítástechnika kiemelkedően teljesít.
„Gondolhatunk például a meghibásodások előrejelzésére ipari vagy autóipari alkalmazásokban is” – mondta.
A rések neuromorfikus lehetőségeket teremtenek
A közelmúltbeli előrelépések ellenére Hollandiában kihívásokkal teli az út a robusztus neuromorfikus számítástechnikai ökoszisztémák létrehozásához. A globalizált technológiai ellátási láncok és az új technológiák szabványosítása kevés teret hagy a hardver szintű innovációnak.
Például az optikai hálózatok és az optikai chipek bizonyítottan felülmúlják a ma használatos hagyományos rendszereket, de a technológia még nem terjedt el globálisan. Az új hardverek telepítése stratégiai koordinációt igényel az állami és a magánszektor között. Az 5G technológia globális bevezetése jó példája a kihívásoknak. A telekommunikációs vállalatoknak és a kormányoknak világszerte nemcsak új antennákat, hanem okostelefonokat, laptopokat és számos olyan hardvert is telepíteniük kellett, amelyek támogatni tudják az új szabványt.
A szoftverek oldalán eközben az 5G rendszereknek sürgető szükségük volt globális szabványokra az integráció, az interoperabilitás és a zökkenőmentes telepítés biztosítása érdekében. Ezenkívül a már meglévő telekommunikációs vállalatoknak a tiszta versenyről a stratégiai együttműködésre kellett áttérniük – ez egy szokatlan váltás egy olyan iparág számára, amely sokáig elszigetelt működésre épült.
A neuromorf számítástechnikai ökoszisztémák hasonló akadályokkal néznek szembe. Hollandia felismeri , hogy az egész iparág sikere az anyagok, eszközök, áramkör-tervezés, hardverarchitektúra, algoritmusok és alkalmazások innovációjától függ.
Ezek a kihívások és hiányosságok új lehetőségeket teremtenek a technológiai vállalatok, startupok, beszállítók és partnerek számára.
Dr. Kaczmarek elmondta, hogy a neuromorfikus számítástechnika teljes körű integrációt igényel. Ez olyan szakértelmet igényel, amely képes új anyagokat és eszközöket áramkör-tervezésen és architektúrákon keresztül algoritmusokhoz és alkalmazásokhoz kapcsolni. „Ezeknek a rétegeknek az összehozása kulcsfontosságú, de kihívást jelent” – mondta.
Az algoritmusok és a szoftverek oldalán a programozás új paradigmáinak, a tanulási szabályoknak (a hagyományos mélytanuláson túlmutató visszaterjesztésen) és a neuromorf hardverekre jellemző szoftvereszközöknek a fejlesztése is prioritást élvez.
„Kulcsfontosságú, hogy a hardver használható és hatékony legyen – a hardverek és az algoritmusok közös tervezése, mivel ezek szorosan összekapcsolódnak a neuromorf rendszerekben” – mondta Dr. Kaczmarek.
Más iparágak, amelyek neuromorfikus számítástechnikával kapcsolatos kutatásokat fejlesztettek vagy fontolgatnak, az egészségügy (agy-számítógép interfészek és protézisek), az agrár-élelmiszeripar és a fenntartható energia.
A neuromorf számítástechnikai modulok vagy komponensek integrálhatók a hagyományos CMOS-szal, fotonikával, mesterséges intelligenciával és akár kvantumtechnológiákkal is.
Hosszú távú lehetőségek Hollandiában
Megkérdeztük Dr. Hilgenkampot, hogy milyen szakértelemre vagy innovációkra van a legnagyobb szükség, és melyek kínálják a legnagyobb lehetőségeket a hozzájárulásra és a növekedésre ebben a feltörekvő ökoszisztémában.
„A hosszú távú fejlesztések új anyagokat és számos kutatást foglalnak magukban, amelyek már folynak tudományos szinten” – mondta Dr. Hilgenkamp.
Hozzátette, hogy a „tanuló anyagok” gondolata teljesen új koncepciókat vet fel az anyagtudományban, amelyek izgalmasak a kutatók számára.
Másrészt Dr. Mentink rámutatott arra a lehetőségre, hogy átalakítsuk gazdaságainkat, amelyek hatalmas mennyiségű adat feldolgozásától függenek.
„Még ha ennek egy kis részét is neuromorfikus számítástechnikával helyettesítjük, az hatalmas energiamegtakarításhoz vezet” – mondta.
„Ráadásul a neuromorfikus számítástechnikával sokkal több feldolgozás végezhető el az adatok előállításának helyén. Ez jó hír azokban a helyzetekben, amikor az adatok bizalmas információkat tartalmaznak.”
Dr. Mentink szerint a konkrét példák közé tartozik a hitelkártya-tranzakciók csalásészlelése, a robotok és drónok általi képelemzés, a szívverések anomáliáinak észlelése, valamint a telekommunikációs adatok feldolgozása.
„A legígéretesebb felhasználási esetek azok, amelyek hatalmas adatfolyamokat, nagyon gyors válaszidőket és kis energiaköltségvetést igényelnek” – mondta Dr. Mentink.
Ahogy a neuromorfikus számítástechnika felhasználási esetei bővülnek, Dr. Mentink arra számít, hogy a szoftveres eszközláncok fejlesztése, amelyek lehetővé teszik az új neuromorfikus platformok gyors bevezetését, növekedést fog mutatni. Ez az új szektor magában foglalná a telepítés egyszerűsítésére szolgáló szolgáltatásokat is.
„A hosszabb távú fenntartható növekedéshez összehangolt, interdiszciplináris erőfeszítésre van szükség a teljes számítástechnikai rendszerben, hogy az alapvető felfedezések zökkenőmentesen integrálhatók legyenek az új neuromorfikus számítástechnikai rendszerek alkalmazásaiba” – mondta Dr. Mentink.
A lényeg
A neuromorfikus számítástechnikában rejlő lehetőségek dollármilliárdok értékű befektetést eredményeztek Hollandiában és Európában, valamint Ázsiában és a világ többi részén.
Azok a vállalkozások profitálhatnak a legtöbbet, amelyek képesek hardver- és szoftverszintű neuromorf technológiákat innoválni, fejleszteni és integrálni.
A neuromorfikus számítástechnika nagyobb energiahatékonyság és teljesítmény terén rejlő lehetőségei az egész iparágra kiterjedhetnek. Az energia, az egészségügy, a robotika, a mesterséges intelligencia, az ipari IoT és a kvantumtechnológia mind profitálhat belőle, ha integrálja a technológiát. És ha a holland ökoszisztéma beindul, Hollandia vezető szerepet tölthet be.
A holland technológia támogatása a TNW Konferencia egyik fő küldetése , amely június 19-20. között kerül megrendezésre Amszterdamban. A jegyek már kaphatók – használd a TNWXMEDIA2025 kódot a pénztárnál a 30% kedvezményért.
