أحدث المستجدات حول نمو ومسيرة تقدّم الأبحاث في المنظومة البيئية للحوسبة العصبية في إنتل

آخر الأخبار: كشفت إنتل عن أحدث المستجدات حول تقدّمها في رابطتها لبحوث الحوسبة العصبية (INRC). ومنذ إنشائها في عام 2018، شهدت المجموعة نموّاً سريعاً لتضمّ أكثر من 100 عضوٍ بعد إعلان إنتل اليوم عن انضمام شركات لينوفو، ولوجيتيك، ومرسيدس-بنز وبروفيسي لاستكشاف مزايا الحوسبة العصبية في حالات الاستخدام للأغراض التجارية. وإضافة لذلك، لخّصت إنتل نتائج الأبحاث الهائلة التي أجرتها الرابطة في شريحة لويهي لاختبارات أبحاث الحوسبة العصبية.

وتعليقاً على هذا الموضوع، قال مايك ديفيز، مدير مختبر إنتل للحوسبة العصبية: “نجحنا خلال عامين في تشكيل مجتمع نابض من مئات الباحثين من شتى أنحاء العالم، ويستمدّ إيحاءه من طموحات تطوير الحوسبة العصبية لتقديم مكاسب هائلة في كفاءة الحوسبة، والسرعة، والخواص الوظيفية الذكية. ونشهد للمرة الأولى ظهور صورة كمّية تثبت صحّة هذه الطموحات الواعدة. وبالتعاون مع شركاء رابطة إنتل لبحوث الحوسبة العصبية، نخطط للاعتماد على هذه الرؤى في تمكين تطبيقات تجارية نوعية واسعة النطاق لهذه التكنولوجيا الناشئة”.

أهمية هذا الإنجاز: يستند إنشاء رابطة إنتل لبحوث الحوسبة العصبية إلى اعتقاد الشركة الراسخ بعجز أي مجموعة بمفردها عن إطلاق العنان للإمكانات الكاملة للحوسبة العصبية. وبفضل التعاون مع نخبة من الباحثين الروّاد في هذا المجال من الأوساط الأكاديمية والصناعية والحكومية، تسعى إنتل للتغلب على تحديات تطوير الحوسبة العصبية، وتحويلها من نماذج بحثية أولية إلى منتجات رائدة في القطاع على مدار السنوات القليلة المقبلة.

وأكّدت إنتل وشركاؤها على المكاسب الهائلة للتطبيق الفعليّ لهذه التقنيات، وما تشهده من تقدّم مبكر في توسيع نطاق أعباء العمل هذه لحل مشكلات أكبر في مجال الحوسبة. وفيما تواصل الحوسبة العصبية تطورها، كشفت إنتل ورابطتها لبحوث الحوسبة العصبية (INRC) عن عدة حالات استخدام فعلية محتملة لتقنيات الحوسبة العصبية، مثل تمكين تقنيات التحكّم الآلي الأكثر كفاءة وتكيّفاً؛ والبحث السريع في قواعد البيانات الكبيرة عن محتوى مشابه؛ والسماح للأجهزة المتطورة باتخاذ قرارات صعبة بشأن التخطيط والتحسين في الوقت الفعلي. وإضافة إلى الأعضاء الحاليين من الحكومات والمدرجين في قائمة فورتشن 500، يأتي انضمام لينوفو ولوجيتيك ومرسيدس-بنز وبروفيسي إلى الرابطة ليعكس النضج المستمر لتكنولوجيا الحوسبة العصبية، واقتراب موعد انطلاقها من المختبرات الأكاديمية في تطبيقات صناعية.

النتائج: بفضل التطوير المستمر والنماذج الأولية واختبار التطبيقات المبنية على نظم الحوسبة العصبية من إنتل، تجمع إنتل وأعضاء رابطة إنتل لبحوث الحوسبة العصبية مجموعة متزايدة من النتائج التي تبيّن فوائد متزايدة تطال مجموعة واسعة من أعباء العمل. وتسهم النتائج الحالية، مثل محاكاة نظام حاسّة الشمّ لدى البشر، وتزويد تقنيات التحكّم الآلي بخاصية الاستشعار باللمس، فضلاً عن المعايير الجديدة الموضحة في يوم مختبرات إنتل، في رسم صورة للحوسبة العصبية الملائمة للفئة الناشئة من أعباء العمل الذكية المستوحاة من علم الأحياء، والتي لها صلة بالمسائل التجارية أيضاً.

ومن أبرز الأخبار الجديدة في يوم مخبرات إنتل:

• التعرّف على الأوامر الصوتية: أجرت شركة أكسنتشر (Accenture) اختبارات قدرة شريحة المعالجة لويهي من إنتل على التعرّف على الأوامر الصوتية، بالمقارنة مع وحدة معالجة رسومية قياسية؛ وكشفت تفوّق لويهي ليس من حيث تحقيق دقة مماثلة وحسب، وإنما من حيث كفاءتها في استهلاك الطاقة بما يصل إلى 1000 مرة، وسرعة استجابتها الأكبر بما يصل إلى 200 مللي ثانية. ومن خلال رابطة إنتل لبحوث الحوسبة العصبية، تستكشف مرسيدس-بنز سبل تطبيق هذه النتائج على حالات استخدام فعلية، مثل إضافة أوامر صوتية جديدة إلى مركباتها.

• التعرّف على حركات الإيماء: للذكاء الاصطناعي التقليدي دور جيّد في تحليل البيانات الضخمة والتعرف على الأنماط في آلاف الأمثلة، ولكنه يواجه صعوبة في تعلّم الفروقات الدقيقة المتغيرة بين شخص وآخر – كما هي الحال في حركات الإيماء المستخدمة للتواصل. وتُحرز أكسنتشر وشركاء رابطة إنتل لبحوث الحوسبة العصبية تقدماً ملموساً في الاستفادة من قدرات لويهي في التعلم الذاتي والتعرّف على حركات الإيماء الفردية. وفيما يخصّ معالجة المدخلات من كاميرا الحوسبة العصبية، تمتلك لويهي القدرة على تعلّم حركات إيماء جديدة بعد استعراض عدد قليل جداً من الحالات. ويمكن الاستفادة من ذلك في مجموعة متنوّعة من الاستخدامات، مثل التفاعل مع المنتجات الذكية في المنزل، أو شاشات العرض اللاتلامسيّة في الأماكن العامة. 

• استرجاع الصورة: أجرى باحثون من قطاع التجزئة تقييماً لشريحة لويهي في تطبيقات البحث عن المنتجات بناء على الصورة؛ ووجدوا قدرتها على توليد نقاط مميزة للصورة أكثر كفاءة من حيث استهلاك الطاقة ثلاث مرات قياساً بوحدة المعالجة المركزية التقليدية وحلول وحدات معالجة الرسوميات، مع الحفاظ على مستوى الدقة ذاته. ويتكامل هذا العمل مع نتائج أبحاث مماثلة من نظام بوهويكي سبرنجز لأبحاث الحوسبة العصبية، والذي نُشر في وقت سابق من هذا العام، وبيّن قدرة لويهي على البحث في نقاط مميزة في قواعد بيانات تضم ملايين الصور، وبسرعة أكبر 24 مرة، وباستهلاك أقل 30 مرة للطاقة مقارنة بأي وحدة معالجة مركزية. 

• التحسين والبحث: اكتشفت إنتل وشركاؤها قدرة لويهي على حلّ مشكلات التحسين والبحث بكفاءة أكبر 1000 مرّة، وبسرعة أكبر 100 مرّة قياساً بأي وحدة معالجة مركزية تقليدية. وتوفر مشكلات التحسين – مثل مشكلة تحسين مستوى التقييد – قيمة كبيرة في الحالات الحرجة، مثل تمكين طائرات الدرون من التخطيط واتخاذ قرارات ملاحية معقدة في الوقت الفعلي. ويمكن قياس نوع المشكلة نفسها في أعباء العمل المعقدة لمركز البيانات، ما يساعد في مهام مثل جدولة مواعيد القطارات، وتحسين الخدمات اللوجستية.

• تقنيات التحكّم الآلي: نشر باحثون من جامعة دلفت الهولندية للتكنولوجيا عروضاً توضيحية جديدة عن الملاحة المعززة بتقنيات التحكّم الآلي وتطبيقات التحكم في طائرات الدرون الصغيرة المزوّدة بشريحة لويهي. ونفذت طائرة جامعة دلفت للتكنولوجيا تجارب هبوط بالتدفق البصري مستعينة بشبكة متطورة تضم 35 خلية عصبية تعمل بتردّدات تزيد عن 250 كيلوهرتز. وكشفت روتجرز أن حلولها المعزّزة بشريحة لويهي تتطلب طاقة أقل 75 مرة من التطبيقات التقليدية المتنقلة لوحدات المعالجة الرسومية، ودون أي خسارة في الأداء. وفي عملها المنشور ضمن المؤتمر المعني بتعلّم تقنيات التحكّم الآلي لعام 2020 في نوفمبر، وجد باحثو روتجرز نجاح لويهي في تعلّم عدد كبير من مهمات OpenAI Gym، وبدقة عالية تعادل الشبكة الفاعلة العميقة، مع استهلاك أقل للطاقة بـ 140 مرة قياساً بأي من حلول وحدات المعالجة الرسومية للأجهزة المتنقلة. 

وفي يوم مختبرات إنتل، كشفت إنتل وشركاؤها الستار عن عرضين توضيحيين لأحدث تقنيات التحكّم الآلي المعزّزة بالحوسبة العصبية. ومن خلال العمل مع باحثين من المعهد الاتحادي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ (ETH Zurich)، كشفت إنتل عن قدرة لويهي على التحكّم التكيّفي بمنصة تتبع الأفق لطائرات درون، وتحقيق سرعات دارة مغلقة تصل حتى 20 كيلوهرتز مع زمن تأخر في المعالجة البصرية بمقدار 200 ميكروثانية. وبالمقارنة مع الحلول التقليدية، يمثل ذلك زيادة قدرها 1000 مرة في مجموع الكفاءة والسرعة. وللتطرّق إلى مشكلة تكامل برامج الحوسبة العصبية، استعرضت إنتل وباحثون من المعهد الإيطالي للتكنولوجيا (IIT) تشغيل عدة وظائف معرفية معاً على لويهي في منصة التحكّم الآلية iCub التابعة للمعهد. وتضمن ذلك التعرّف على الأجسام مع تعلّم سريع من لقطات قليلة، وتحقيق الوعي المكاني باستخدام التعلّم الذي تنجزه، واستخدام ذلك لاتخاذ القرارات في الوقت الحقيقي استجابة للتفاعل البشري.

الخطوة التالية: بالتوازي مع نموّ رابطة إنتل لبحوث الحوسبة العصبية، ستواصل إنتل الاستثمار في هذه المنظومة البيئية الفريدة، والعمل مع الأعضاء لتوفير الدعم التقني، واستكشاف المكامن التي يمكن أن تضيف الحوسبة العصبية فيها قيمة حقيقية للمشكلات الكبيرة والصغيرة. وإضافة إلى ذلك، تواصل إنتل التعلّم من دروس الرابطة، ودمجها في تطوير الجيل القادم من شريحة أبحاث الحوسبة العصبية في الشركة، والتي سيتم طرحها قريباً.

حول رابطة إنتل لبحوث الحوسبة العصبية: تشكل رابطة إنتل لبحوث الحوسبة العصبية (INRC) منظومة عمل تضم تحت مظلتها مجموعات أكاديمية، ومختبرات حكومية، ومعاهد بحثية، وشركات من مختلف أنحاء العالم؛ والتي تتعاون مع شركة إنتل لتطوير تقنيات الحوسبة العصبية وتطبيقات الذكاء الاصطناعي المتقدمة. ويمكن للباحثين الراغبين بالانضمام إلى الرابطة وتطوير معالجات لويهي زيارة الموقع الإلكتروني لرابطة إنتل لبحوث الحوسبة العصبية. كما يمكن العثور على عدد من أعضاء الرابطة على الموقع.