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
Разгадана тайна солнечного ветра: зонд обнаружил источник быстрых и медленных потоков
Космос
Океаны инопланетных миров могут «скрывать» жизнь от земных поисков
Космос
Образование не защищает: метаанализ показал, кто верит в фейковые новости
Наука
Поиск с помощью ChatGPT стал доступен без регистрации
Новости
Физики изучили секрет сверхпроводимости «магического» графена
Наука
Создан новый тип материи: это уникальный прочный материал
Наука
Тайну галактик в ранней Вселенной наконец-то раскрыли
Космос
Бросает вызов законам физики: создан новый прочный металлический сплав
Наука
Как обучение врачей новым технологиям помогает спасать детей
Кейсы
Как закончится мир: ученые смоделировали смерть Вселенной
Космос
Растения не такие, какими мы их считали: они могут лгать
Новости
Цены на интернет в России растут: в чем причина
Новости
Спутники НАСА наделили коллективным «разумом» и испытали технологию в космосе
Новости
Физики впервые зафиксировали новый тип квантовых частиц
Новости
За 30 секунд до смерти: впервые ученые записали, что происходит с мозгом
Наука
Мужчина случайно получил медицинские счета своего «цифрового двойника»
Новости
Владельцы GeForce RTX 50-й серии столкнулись с проблемами: что происходит
Новости
В Ирландии обнаружили новый вид грибка, который превращает пауков в зомби
Наука
Китай отправит шестиногий робот-прыгун исследовать южный полюс Луны
Наука
«Джеймс Уэбб» изучил рождение звездной системы в беспрецедентных деталях
Космос