オンチップで展開されるAIアルゴリズムが深層学習アプリケーションの消費電力を削減(AI algorithms deployed on-chip reduce power consumption of deep learning applications)

ad

2024-11-21 ロスアラモス国立研究所(LANL)

ロスアラモス国立研究所の科学者たちは、機械学習アルゴリズムを活用して、全ての原子核の質量をモデル化することに成功しました。この手法により、実験的に測定されていない多くの原子核の質量を予測でき、重元素の起源に関する理論の検証が可能となります。特に、r過程と呼ばれる中性子星の衝突で生じる急速な中性子捕獲過程のシミュレーションにおいて、物理に基づいた機械学習モデルを用いることで、これまで困難だった質量の予測が実現しました。このアプローチは、現代の核モデルを強化し、重元素の起源解明に大きく貢献します。

<関連情報>

スパイク型ニューロモルフィック・ハードウェアに実装されたバックプロパゲーション・アルゴリズム The backpropagation algorithm implemented on spiking neuromorphic hardware

Alpha Renner,Forrest Sheldon,Anatoly Zlotnik,Louis Tao & Andrew Sornborger
Nature Communications  Published:08 November 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-024-53827-9

オンチップで展開されるAIアルゴリズムが深層学習アプリケーションの消費電力を削減(AI algorithms deployed on-chip reduce power consumption of deep learning applications)

Abstract

The capabilities of natural neural systems have inspired both new generations of machine learning algorithms as well as neuromorphic, very large-scale integrated circuits capable of fast, low-power information processing. However, it has been argued that most modern machine learning algorithms are not neurophysiologically plausible. In particular, the workhorse of modern deep learning, the backpropagation algorithm, has proven difficult to translate to neuromorphic hardware. This study presents a neuromorphic, spiking backpropagation algorithm based on synfire-gated dynamical information coordination and processing implemented on Intel’s Loihi neuromorphic research processor. We demonstrate a proof-of-principle three-layer circuit that learns to classify digits and clothing items from the MNIST and Fashion MNIST datasets. To our knowledge, this is the first work to show a Spiking Neural Network implementation of the exact backpropagation algorithm that is fully on-chip without a computer in the loop. It is competitive in accuracy with off-chip trained SNNs and achieves an energy-delay product suitable for edge computing. This implementation shows a path for using in-memory, massively parallel neuromorphic processors for low-power, low-latency implementation of modern deep learning applications.

2000原子力放射線一般
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました