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雷鋒網(wǎng)消息，英特爾和康奈爾大學今天發(fā)表了一份聯(lián)合論文，展示了英特爾的神經(jīng)形態(tài)芯片Loihi的新能力：它能夠從氣味中學習和識別10種有害物質——即使存在“顯著的”數(shù)據(jù)噪聲和遮擋的情況。
合著者說，它表明了神經(jīng)形態(tài)計算技術可用于檢測爆炸物、麻醉品、聚合物等的前體氣味物質。
這項研究本周發(fā)表在雜志《自然·機器智能》（Nature Machine Intelligence）上，英特爾和康奈爾大學的有關研究人員利用72個化學傳感器對不同氣味做出反應的數(shù)據(jù)集，通過配置生物嗅覺的電路圖來描述如何“教會”Loihi“聞味道”。
他們說，他們的技術不會破壞芯片的氣味記憶；與以往最先進的傳統(tǒng)方法相比，它具有“優(yōu)異的”識別精度，其中包括的機器學習解決方案，需要每級的訓練樣本數(shù)量多3000倍才能達到相同級別的分類精度。
英特爾神經(jīng)形態(tài)計算實驗室高級研究科學家Nabil Imam認為，這項研究將為神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)鋪平道路，該系統(tǒng)可以診斷疾病，檢測武器和爆炸物，發(fā)現(xiàn)毒品以及發(fā)現(xiàn)煙霧和一氧化碳的跡象。
他在一份聲明中說：“我們正在開發(fā)Loihi上的神經(jīng)算法，它可以模擬人類聞到什么東西時大腦里發(fā)生的事情。” 他還表示，“這項工作是當代神經(jīng)科學和人工智能研究進行到十字路口的一個典范，并證明了Loihi提供重要感知功能的潛力，這可能會使各行各業(yè)受益。”
神經(jīng)形態(tài)工程，也稱為神經(jīng)形態(tài)計算，描述了模仿神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)生物學結構的電路使用。英特爾、IBM、惠普、麻省理工學院、普渡大學、斯坦福大學和其他機構的研究人員希望利用它來開發(fā)超級計算機，預計的功能或許比現(xiàn)在的任何計算機都要強大一千倍。
英特爾的14納米Loihi芯片具有60毫米的管芯尺寸，包含超過20億個晶體管，13萬個人工神經(jīng)元和1.3億個突觸，以及三個用于協(xié)調的可管理Lakemont內(nèi)核。
Loihi的獨特之處在于，他有一個可編程微代碼引擎，用于異步尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡（SNN）或AI模型的片上訓練，該模型將時間整合到其操作模型中，因此模型的組件不會同時處理輸入數(shù)據(jù)。英特爾聲稱，這將用于“高效”地實施自適應自我修改、事件驅動和細粒度的并行計算。
根據(jù)英特爾的說法，Loihi的信息處理速度比傳統(tǒng)處理器快1000倍，效率高10,000倍，并且可以解決某些類型的優(yōu)化問題，其速度和能源效率提高了三個數(shù)量級以上。
此外，Loihi保持實時性能結果，在擴展50倍時僅使用30％的電能（而傳統(tǒng)硬件多消耗500%的電能），與廣泛使用的cpu運行同時定位和映射方法相比，它消耗的電能大約少100倍。
除了神經(jīng)形態(tài)計算領域外，Google、加拿大高級研究所、矢量人工智能研究所、多倫多大學、亞利桑那州立大學等機構的科研人員，已經(jīng)研究了用人工智能方法來解決分子識別和氣味預測問題。Google最近展示了一個模型，它比最先進的方法和來自“夢想嗅覺預測挑戰(zhàn)”（一項描繪氣味化學特性的競賽）的表現(xiàn)最好的模型還要出色。
另外，IBM還開發(fā)了Hypertaste，這是一種“人造舌頭”，可以識別“不太適合攝入”的飲料和其他液體。
雷鋒網(wǎng)編譯，via VentureBeat《Intel trains neuromorphic chip to detect 10 different odors》
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