Pekin Üniversitesi öncülüğünde yürütülen çığır açıcı bir araştırma, yapay zekâ ve tıp dünyasında çığır açmaya hazırlanıyor. İnsan beyninin karmaşık ve kıvrımlı yüzeyini 10 milisaniyenin altında bir sürede modelleyebilen yeni nesil bir memristör çip geliştirildi. Çin Bilimler Akademisi Şanghay Mikrosistem ve Bilgi Teknolojileri Enstitüsü iş birliğiyle hayata geçirilen bu teknoloji, bilim dergisi Science’ta yayımlanarak küresel ölçekte büyük yankı uyandırdı.
Geleneksel Bilgisayarların Sınırları Tarihe Karışıyor
Zaman içinde evrilen dinamik sistemleri takip etmek ve nöral ağları matematiksel denklemlerle eşleştirmek, günümüz yapay zekâ uygulamalarının temelini oluşturuyor. Fiziksel modelleme, tıbbî görüntüleme ve 3 boyutlu beyin rekonstrüksiyonu gibi kritik alanlarda yoğun olarak kullanılan bu süreçler, uzun süredir büyük bir teknolojik bariyerle karşı karşıyaydı.
Geleneksel bilgisayar mimârilerinde bellek ile işlemci arasında süregelen sürekli veri transferi, hem işlem sürecini gözle görülür ölçüde yavaşlatıyor hem de devasa bir enerji tüketimine yol açıyordu. Bilim dünyası, bu performans darboğazını aşmak için uzun süredir verinin doğrudan işlendiği alternatif sistemler üzerinde çalışıyordu.
Veri İşlemede Yeni Dönem: Doğrudan Bellek İçi Hesaplama
Geliştirilen yeni nesil çip, hesaplamaları doğrudan verilerin depolandığı alan içinde gerçekleştirerek klasik mimârilerdeki veri aktarımı zorunluluğunu tamamen ortadan kaldırıyor. Bu mimari yaklaşım, beyin modelleme süreçlerinin rekor düzeyde hızlanmasını ve çok daha düşük enerjiyle tamamlanmasını sağlıyor.
40 nanometrelik üretim teknolojisiyle üretilen ve sadece 0,28 milimetrekarelik bir alana sığdırılan çip, 50 MHz frekansında görev yapıyor. Elde edilen performans verileri ise teknolojinin ulaştığı noktayı gözler önüne seriyor:
Nöral dinamik hesaplamalarında gelişmiş ASIC işlemcilere kıyasla 3,82 ila 36,27 kat daha hızlı sonuç veriyor.
Aynı işlemleri 11,75 ila 24,73 kat daha az güç tüketerek gerçekleştiriyor.
Beyin kabuğu yüzeyinin yeniden oluşturulması aşamasında ise dünyaca ünlü NVIDIA A100 GPU'ya kıyasla 478 kata kadar hız artışı sunuyor.
Tıp Dünyasında ve Yapay ZekÂda Yeni Ufuklar
Gerçekleştirilen laboratuvar testlerinde, beynin beyaz ve gri madde sınırlarını büyük bir başarıyla haritalandıran çip; en karmaşık beyin kıvrımlarını dahi koruyarak pürüzsüz ve topografik açıdan tutarlı 3 boyutlu yüzey ağları oluşturmayı başardı.
Yapay zekâ odaklı karmaşık modellemeleri milisaniye seviyelerine indiren bu devrim niteliğindeki teknolojinin; beyin-bilgisayar arayüzleri, dijital beyin ikizleri, ameliyat esnasında eş zamanlı çalışan akıllı navigasyon sistemleri ve alzheimer ile parkinson gibi nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde çığır açması hedefleniyor.
