Архитектура нейронной сети, вдохновленная клетками мозга, сэкономит энергию на ИИ

Исследователи предложили архитектуру искусственной нейронной сети с использованием аналогов дендритов — разветвленных отростков нейронов. Технология поможет снизить энергопотребление, уменьшить размер моделей и повысить их устойчивость к переобучению.

Ученые из Фонда исследований и технологий Hellas (FORTH) в Греции предложили новый подход, способный сделать системы искусственного интеллекта более экономичным. Они разработали нейронную сеть, которая имитирует работу биологических нейронов, включая дендриты — ключевые структуры мозга, участвующие в обработке информации.

Дендриты — разветвленные отростки нервных клеток, которые принимают и передают сигналы. Исследования последних лет показали, что отростки выполняют сложные вычисления независимо от основного нейрона. Это вдохновило исследователей на создание искусственной нейросети с аналогичной архитектурой.

Иллюстрация предложенного решения. Изображение: Dr. Spyridon Chavlis

Модель, которую описали в статье в журнале Nature Communications, демонстрирует ряд преимуществ перед традиционными сетями. Тестирование показало, что у дендритных нейросетей, например, высокая точность распознавания изображений при значительно меньшем количестве параметров. Они также оказались более устойчивыми к переобучению — проблеме, когда нейросеть запоминает данные, но не может применять полученные знания к новым задачам.

Наш подход меняет представление о том, как должна работать нейросеть. Вместо того чтобы задействовать миллионы параметров, как в современных ИИ, мы используем архитектуру, в которой несколько узлов кодируют различные категории данных. Это делает сеть более гибкой, компактной и энергоэффективной.

Спиридон Чавлис, соавтор исследования

Энергосбережение становится критически важным по мере роста масштабов использования ИИ. От автономных автомобилей до облачных сервисов — технологии машинного обучения требуют огромных вычислительных мощностей. Решение, предложенное учеными, может изменить ситуацию, если позволит создавать более эффективные системы с меньшими затратами ресурсов.

Исследователи считают, что их работа открывает путь к новой эре искусственного интеллекта, где вычислительные мощности будут распределяться эффективнее, а модели станут доступнее для широкого спектра приложений. Следующим шагом станет тестирование дендритных ИНС на более сложных задачах, включая обработку естественного языка и медицинскую диагностику.


Читать далее:

Потенциально обитаемую планету нашли недалеко от нас: она похожа на Землю

За 30 секунд до смерти: впервые ученые записали, что происходит с мозгом

Астрофизики впервые наблюдали детали нити космической паутины

Иллюстрация на обложке: Изображение от vecstock на Freepik, сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
У маленьких москвичей будут развивать эмоциональный интеллект
Новости
Частный луноход выжил при посадке, но застрял внутри упавшего модуля
Космос
Инновации будущего: прогноз развития технологий на 100 лет
Мнения
Китайские ученые создали чип без кремния, который на 40% превзошел по скорости Intel
Новости
В космос отправили обсерватории для изучения происхождения Вселенной и солнечного ветра
Космос
Ученые спорят, есть ли на планете рядом с нами жизнь
Космос
Назван продукт, который меняет поведение детей
Наука
Девушка клонировала погибшую собаку за 2 млн рублей — история вызвала споры в соцсетях
Наука
Недостаток секса и низкое либидо у мужчин сокращает их жизнь — исследование 
Наука
В Марианской впадине обнаружили разнообразие неизвестных форм жизни
Наука
Загадочное явление в центре Млечного Пути может скрывать новый вид темной материи
Космос
Геологи раскрыли секреты изменения климата перед вымиранием динозавров
Наука
Физики наблюдали квантовые торнадо: вихри, в которые «превращаются» электроны
Наука
«Уэбб» обнаружил галактику с неожиданно сложной химией на заре Вселенной
Космос
Инженеры создали сверхпрочный материал, вдохновленный структурой морской губки
Новости
Раскрыт секрет «брони», которая защищает бактерии туберкулеза во время полета
Наука
Протез с осязанием: ученые создали руку, которая точно «знает», что хватает
Новости
Зрение восстановили после «необратимых повреждений» с помощью стволовых клеток
Наука
Обнаружен «старший брат» Стоунхенджа: памятник в Дорчетере старше на 300 лет
Наука
Зонд «Юнона» раскрыл тайны лавовых озер на вулканическом спутнике Юпитера
Космос