Mustererkennung

Intel präsentiert selbstlernenden Chip

| Autor / Redakteur: Sebastian Gerstl / Rainer Graefen

Mit Loihi hat Intel einen selbstlernenden Chip vorgestellt, der speziell für künstliche Intelligenz in PCs und Rechenzentren sorgen soll. Loihi und seine Software sollen von selbst aus der Umgebung lernen können. Dadurch werden Sie im Betrieb, während ihrer regulären Abläufe, intelligenter.
Mit Loihi hat Intel einen selbstlernenden Chip vorgestellt, der speziell für künstliche Intelligenz in PCs und Rechenzentren sorgen soll. Loihi und seine Software sollen von selbst aus der Umgebung lernen können. Dadurch werden Sie im Betrieb, während ihrer regulären Abläufe, intelligenter. (Bild: Intel Corporation)

Intel hat mit 'Loihi' einen neuromorphen Testchip für den Massenmarkt angekündigt. Konzipiert für den Einsatz in PCs oder Rechenzentren soll Loihi speziell die Energieeffizienz bei Aufgaben der künstlichen Intelligenz mit Mustererkennung drastisch steigern.

Wie Intel in einem Blogpost bekanntgab bereitet sich das Unternehmen darauf vor, einen selbstlernenden neuromorphen Chip zu produzieren, der die Funktionsweise des menschlichen Intellekts imitiert. Loihi ist benannt nach einem aktiven Unterwasser-Vulkan südlich der Insel Hawaii. Wie Intel ankündigte, soll der Chip insgesamt 130.000 Silizium-Neuronen umfassen. Diese sollen entsprechend "130 Millionen Synapsen" besitzen – die Verbindungsstellen, die im menschlichen Gehirn Neuronen untereinander verknüpfen.

Neuromorphe Chips sind so konzipiert, dass sie ähnlich wie die Neuronen und Synapsen im menschlichen Gehirn funktionieren. Einer der Pioniere in diesem Bereich war IBM, das TrueNorth entwickelt hat, einen Chip mit 4.096 Kernen, bei dem jeder Kern 256 künstliche Neuronen (insgesamt eine Million) und jedes künstliche Neuron 256 künstliche Synapsen hat. Auch das Forschungsinstitut imec hat kürzlich einen selbstlernenden Chip nach ähnlichem Prinzip vorgestellt. Qualcomm forscht nach Unternehmensangaben an einer ähnlichen Plattform namens Zeroth, die zum Beispiel zur Erkennung von Malware eingesetzt werden könnte.

Allerdings ist diese Art von neuromorpher oder "kognitiver" Computertechnologie noch relativ neu, so dass sie noch nicht weit verbreitet in Geräten oder von Entwicklern übernommen wurde. Intel möchte das ändern: Das Unternehmen plant, Loihi zu einem weit verbreiteten Chip in PCs oder Rechenzentren zu machen.

Der Loihi-Test-Chip kann sowohl Trainings als auch Inferenz durchführen. Das heißt, dass er das Gelernte selbsttätig lernen und anwenden kann, ohne eine Verbindung zur Cloud zu benötigen oder von einem Programmierer auf neue Situationen eingestellt zu werden.

Laut Intel versprechen die Lernfähigkeiten des neuromorphen Chip Loihi ein "enormes Potenzial". Ein Loihi-betriebenes medizinisches Gerät könnte etwa die Herzfrequenz eines Patienten überwachen. Aus der eigenen Erfahrung heraus wäre es dann in der Lage zu bestimmen, was eine "normale" Herzfrequenz war und was nicht. Anschließend kann es eigenständig entsprechende Warnungen ausgeben oder medizinische Maßnahmen einleiten. Auch für den Zukunftsmarkt autonomes Fahren könne man sich die Technologie vorstellen.

Der Testchip wird in Intels 14-nm-Fertigungsverfahren hergestellt. Er besitzt eine vollständig asynchrone Architektur mit vielen Kernen. Diese unterstützt eine breite Palette von dünnen, hierarchischen und rekurrenten neuronalen Netzstrukturen – der Ansatz, die neuronalen Vernetzungen in einem menschlichen Gehirn nachzuahmen. Dies soll jedes einzelne Neuron innerhalb des Chips in die Lage versetzen, jederzeit mit tausenden anderen Neuronen zu kommunizieren.

Ferner wird der Chip, wie es Intel ausdrückt, "die Entwicklung von Algorithmen zur Lösung von Problemen wie z. B. Pfadplanung, Befriedigung von Constraint Satisfaction, knappe Codierung, Wörterbuchlernen und dynamisches Lernen und Anpassen von Mustern unterstützen".

Der Loihi-Testchip soll im ersten Halbjahr 2018 für führende Universitäten und Forschungseinrichtungen zur Verfügung stehen. In erster Linie soll dies allerdings zunächst nur der Weiterentwicklung von Intels KI-Technologien dienen. Ab wann die Chips voraussichtlich für den Massenmarkt erhältlich sein sollen, gab das Unternehmen noch nicht bekannt.

Loihi ist ein weiterer Versuch in Intels Bemühungen, angesichts eines schrumpfenden PC-Markts auf neue Wachstumsmärkte wie künstliche Intelligenz umzusatteln. Im vergangenen Jahr erwarb Intel zwei KI-zentrierte Start-Ups: Nervana und Movidius. Im März diesen Jahres kaufte Intel zudem das israelische Mobileye, das Kameras und Chips für automatisiertes Fahren herstellt. Im Juni wurden weitere Investitionen in aufstrebende Unternehmen getätigt, die sich auf künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen spezialisiert haben.

* Diesen Beitrag haben wir von unserem Partnerportal Elektronik Praxis übernommen.

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