Intel的Loihi神經(jīng)擬態(tài)研究基準(zhǔn)更新

近日，Intel分享了Intel神經(jīng)擬態(tài)研究社區(qū)（INRC）的最新進(jìn)展，聯(lián)想、羅技、梅賽德斯-奔馳、機(jī)器視覺傳感器公司Prophesee已經(jīng)加入，共同探索神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算在商業(yè)用例上的價(jià)值。INRC社區(qū)成立于2018年3月，現(xiàn)已擁有100多名成員，其初衷是聯(lián)合行業(yè)共同、有效釋放神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算的全部潛力。未來幾年內(nèi)將其從研究原型發(fā)展為能夠引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品。

此前在2017年9月，作為Intel研究院的一個(gè)研究課題，Intel發(fā)布了代號(hào)“Loihi”的第一款自主學(xué)習(xí)神經(jīng)擬態(tài)芯片，包含128個(gè)小核心，而每個(gè)小核心有1000個(gè)神經(jīng)元硬件，模擬多個(gè)“邏輯神經(jīng)元”，相比AI訓(xùn)練的通用芯片能效提升1000倍。

2019年7月，Intel發(fā)布了代號(hào)為“PohoikiBeach”的神經(jīng)擬態(tài)系統(tǒng)，包含64塊Loihi研究芯片，擁有800萬個(gè)神經(jīng)元。

2020年3月，Intel展示了Loihi在存在明顯噪聲和遮蓋的情況下學(xué)習(xí)和識(shí)別危險(xiǎn)化學(xué)品的能力，僅需單一樣本便可學(xué)會(huì)識(shí)別每一種氣味。

同時(shí)，Intel宣布了代號(hào)“PohoikiSprings”的數(shù)據(jù)中心機(jī)架式系統(tǒng)，在5臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器大小的機(jī)箱中集成了768塊Loihi芯片，擁有1億個(gè)神經(jīng)元，大約一個(gè)小型哺乳動(dòng)物大腦的水平。

這一次，Intel日重點(diǎn)介紹的Loihi神經(jīng)擬態(tài)研究基準(zhǔn)更新包括：

－語音命令識(shí)別

埃森哲測(cè)試了在IntelLoihi和標(biāo)準(zhǔn)GPU上識(shí)別語音命令的能力，發(fā)現(xiàn)Loihi不僅達(dá)到了和GPU類似的精度，而且能效提高1000倍以上，響應(yīng)速度快200毫秒。

梅塞德斯-奔馳正在探索如何將這些結(jié)果應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)中，比如在汽車中加入新的語音交互命令。

－手勢(shì)識(shí)別

埃森哲展示了Loihi在快速學(xué)習(xí)、識(shí)別個(gè)性化手勢(shì)方面取得的切實(shí)進(jìn)展。只需幾次曝光，Loihi即可學(xué)習(xí)新手勢(shì)，可用于智能產(chǎn)品交互，或者公共場(chǎng)所非接觸式顯示。

－圖像檢索

零售行業(yè)的研究人員評(píng)估了Loihi對(duì)基于圖像的產(chǎn)品搜索應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)在保持相同精度水平的情況下，Loihi生成圖像特征向量的效率，比傳統(tǒng)CPU、GPU方案提升3倍多。

Intel此前研究發(fā)現(xiàn)，Loihi在百萬幅圖像數(shù)據(jù)庫中搜索特征向量的速度比CPU快24倍，且能耗低30倍。

－優(yōu)化和搜索

Intel發(fā)現(xiàn)，Loihi解決優(yōu)化和搜索問題的效率比傳統(tǒng)CPU高1000倍、速度快100倍。此研究可用于無人機(jī)實(shí)時(shí)規(guī)劃并做出復(fù)雜導(dǎo)航?jīng)Q策，也可以擴(kuò)展到復(fù)雜的數(shù)據(jù)中心負(fù)載，完成協(xié)助列車調(diào)度、物流優(yōu)化等任務(wù)。

－機(jī)器人技術(shù)

羅格斯大學(xué)和代爾夫特理工大學(xué)的研究人員展示了在Loihi上運(yùn)行機(jī)器人導(dǎo)航、微型無人機(jī)控制應(yīng)用。

代爾夫特理工大學(xué)的無人機(jī)使用一個(gè)包含35個(gè)神經(jīng)元且能演進(jìn)的脈沖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行光流著陸（opticflowlanding），頻率超過250KHz。

羅格斯大學(xué)發(fā)現(xiàn)，在同等性能下，Loihi解決方案的功耗比傳統(tǒng)移動(dòng)GPU低75倍。

Loihi還可以成功學(xué)習(xí)諸多OpenAIGym的任務(wù)，精度與深度行動(dòng)者網(wǎng)絡(luò)（DeepActorNetwor）旗鼓相當(dāng)，而能耗比移動(dòng)GPU解決方案低140倍。

Intel還展示了Loihi如何自適應(yīng)地控制水平跟蹤無人機(jī)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)最高20KHz的閉環(huán)速度、200微秒的視覺處理延遲，比傳統(tǒng)方案提高1000倍。

順便一提，“Loihi”這個(gè)名字取自于夏威夷海底一座不斷噴發(fā)的活火山，每一次噴發(fā)都會(huì)擴(kuò)大夏威夷島的范圍。Intel以此命名神經(jīng)擬態(tài)芯片，就是希望它能通過不斷的自我學(xué)習(xí)，可以提供更加強(qiáng)大的人工智能的能力。
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