超低功耗、毫秒反应,尖峰神经网络为边缘AI打开新时代

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在人工智能(AI)领域,反应式设计的概念正在逐渐成形,特别是通过尖峰神经网络(SNN)来实现。这种新型的AI系统不再是持续运行的“全景监控”模式,而是根据环境刺激进行反应,这一点在最近的讨论中得到了强调

  

  在人工智能(AI)领域,反应式设计的概念正在逐渐成形,特别是通过尖峰神经网络(SNN)来实现。这种新型的AI系统不再是持续运行的“全景监控”模式,而是根据环境刺激进行反应,这一点在最近的讨论中得到了强调。

  尖峰神经网络的运行原理是模仿生物神经元的行为,通过离散的电信号(尖峰)来进行消息处理。这使得SNN能在毫秒等级内对输入变化做出反应,特别适合用于边缘设备或机器人技术。与传统的类神经网络(ANN)相比,SNN在能量效率上有显著优势,能够在低功耗的情况下进行即时处理。

  SNN的几个核心特征包括稀疏连接性,这意味着神经元仅触发少数几个连接,进而减少干扰并实现可追溯的反应行为。此外,尖峰的传播基于时间,支持事件驱动的计算,这与密集的ANN在超位置问题上的挑战形成鲜明对比。

  最近的研究显示,SNN在模式推理方面表现出色,能够在不重新训练的情况下进行自我批评和适应,这使得它在解决问题时具备反应性。这些特性使得SNN在处理长串行数据时,能够通过记忆更新来应对挑战,这对于流媒体反应式AI来说尤为重要。

  在硬件方面,SNN在神经形态硬件上运行良好,这类硬件专为实现尖峰反应而设计。IBM的TrueNorth系统和英特尔(Intel)的Loihi技术是目前的两个主要例子,这些技术的设计旨在实现超低功耗的运行。

  反应式AI的发展将改变我们与技术的互动方式,未来的AI系统将不再是冷冰冰的计算机,而是能根据环境变化做出反应的智慧体,这将使我们的日常生活变得更有趣和有更多互动。

  (首图来源:pixabay)

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