вариант
Дом
Новости
Архитектура ИИ, разработанная по образцу работы мозга, повышает скорость работы и одновременно значительно снижает энергопотребление

Архитектура ИИ, разработанная по образцу работы мозга, повышает скорость работы и одновременно значительно снижает энергопотребление

25 июля 2026 г.
462
Архитектура искусственного интеллекта, разработанная по образцу работы мозга, обеспечивает более высокую скорость вычислений при значительно меньшем энергопотреблении

Абстракция двойного пути доступа к памяти. На алгоритмическом уровне каждый слой поддерживает общее низкоразмерное состояние, которое фиксирует медленную контекстную динамику и модулирует быструю импульсную активность. С аппаратной точки зрения это разделение отражается в использовании гетерогенного ускорителя, который хранит компактное состояние на кристалле и объединяет разреженные и плотные вычисления для эффективного выполнения. Источник: Sun et al.

Импульсные нейронные сети (SNN) — это модели искусственного интеллекта, вдохновленные способом взаимодействия биологических нейронов. В отличие от биологических нейронов, которые обмениваются информацией посредством электрических импульсов, SNN используют кратковременные сигналы, известные как импульсы.

SNN демонстрируют многообещающие перспективы в плане снижения энергопотребления, поскольку разработчики могут обеспечить обработку информации только при возникновении значимых изменений, а не в непрерывном режиме. Это является значительным преимуществом, учитывая, что современные системы ИИ потребляют значительное количество энергии.

Хотя некоторые ранние SNN достигали обнадеживающих результатов, им часто сложно сохранять полезный контекст в течение длительных периодов времени. Эта проблема становится особенно острой, когда модели имеют ограниченный объем хранения данных или работают в условиях энергетических ограничений.

Исследователи из Имперского колледжа Лондона и Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) недавно представили совместно разработанное аппаратное и программное обеспечение, способное преодолеть это ограничение. Их архитектура, описанная в статье, опубликованной в журнале «Nature Machine Intelligence», эффективно справляется с задачами, связанными с длинными последовательностями, при этом оставаясь энергоэффективной и сокращая потребности в хранении данных.

«Импульсные нейронные сети превосходно справляются с событийно-ориентированным сбором данных», — пишут Пэнфэй Сунь, Чжэ Су и их коллеги. «Однако сохранение контекста, значимого для задачи, в течение длительных периодов времени — как на алгоритмическом, так и на аппаратном уровне — при соблюдении жестких ограничений по энергопотреблению и объему памяти остается основной проблемой. Мы решаем эту проблему посредством совместного проектирования алгоритмов и аппаратного обеспечения».

Архитектура искусственного интеллекта, разработанная по образцу работы мозга, обеспечивает более высокую скорость вычислений при значительно меньшем энергопотреблении

Проект аппаратного обеспечения для архитектуры DMP. Источник: Nature Machine Intelligence (2026). DOI: 10.1038/s42256-026-01255-3

Новая система с двойной памятью, вдохновленная работой мозга

Предыдущие исследования показали, что некоторые нейронные процессы протекают чрезвычайно быстро, в то время как другие — медленнее, что позволяет мозгу дольше удерживать информацию. Архитектура, разработанная Суном, Су и их коллегами, имитирует это сочетание быстрых и медленных нейронных процессов.

Команда совместно разработала программные и аппаратные компоненты, которые дополняют друг друга, опираясь на принципы «быстро-медленной» организации мозга. Программное обеспечение состоит из многослойной SNN, сочетающей медленный путь памяти с быстрой импульсной активностью.

«На уровне алгоритма, вдохновившись корковой «быстро-медленной» организацией мозга, мы вводим нейронную сеть с явным медленным каналом памяти, который в сочетании с быстрой импульсной активностью обеспечивает архитектуру с двумя каналами памяти. «В этой архитектуре каждый слой поддерживает компактное низкоразмерное состояние, которое обобщает недавнюю активность и модулирует динамику импульсов», — пишут авторы.

«Эта явная память стабилизирует процесс обучения, сохраняя при этом разреженность, обусловленную событиями, и обеспечивая конкурентоспособную точность на тестах с длинными последовательностями при количестве параметров на 40–60 % меньше, чем у эквивалентных современных импульсных нейронных сетей».

Ключевым преимуществом архитектуры с двойным каналом памяти является то, что она эффективно обрабатывает входящие данные, сохраняя при этом важную информацию, относящуюся к задаче, в компактной форме. Команда также разработала специализированное аппаратное обеспечение, оптимизированное для работы их импульсной нейронной сети (SNN).

«На аппаратном уровне мы внедряем архитектуру вычислений вблизи памяти, которая в полной мере использует преимущества архитектуры с двумя каналами памяти, сохраняя её компактное общее состояние и одновременно оптимизируя поток данных между гетерогенными каналами — каналом разреженных импульсов и каналом плотной памяти», — пишут Сунь, Су и их коллеги.

Первые результаты и возможные практические применения

Исследователи провели оценку своей SNN и совместно разработанного аппаратного обеспечения в ходе серии первоначальных тестов. Они измерили скорость выполнения задач с длинными последовательностями (обработка длинных потоков данных), энергопотребление и пропускную способность данных за фиксированный промежуток времени.

«Результаты экспериментов демонстрируют более чем четырехкратное увеличение пропускной способности и более чем пятикратное повышение энергоэффективности по сравнению с передовыми реализациями», — пишут авторы. «В совокупности эти результаты показывают, что биологические принципы могут служить основой для функциональных абстракций, которые являются одновременно алгоритмически эффективными и аппаратными, создавая масштабируемую структуру совместного проектирования для нейроморфных вычислений и обучения в режиме реального времени».

Новая SNN и аппаратное обеспечение, разработанные Суном, Су и их коллегами, могут быть доработаны и протестированы на более широком спектре задач. В будущем они могут обеспечить быстрый анализ больших объемов данных в режиме реального времени при ограниченном энергопотреблении. Это будет ценно для таких областей применения, как робототехника, носимые устройства, периферийный ИИ и сети из множества подключенных датчиков.

Эта статья, написанная нашей автором Ингрид Фаделли, отредактированная Габи Кларк, а также проверенная на достоверность и рецензированная Робертом Иганом, является результатом тщательной работы людей. Мы полагаемся на таких читателей, как вы, чтобы поддерживать независимую научную журналистику. Если эта журналистика важна для вас, пожалуйста, рассмотрите возможность пожертвования (особенно ежемесячного). В знак благодарности вы получите аккаунт без рекламы.

Связанная статья
Отчеты о взломах OpenAI теперь передаются в Совет ООН по безопасности ИИ Отчеты о взломах OpenAI теперь передаются в Совет ООН по безопасности ИИ Йошуа Бенжио выступил с вступительной речью на заседании Совета Безопасности ООН, посвящённом безопасности искусственного интеллекта. Источник: ООНПосле заседания Совета Безопасности ООН, посвященного
Учёный Anthropic уходит из-за опасений по поводу контроля над ИИ и причиняемого человеком себе вреда Учёный Anthropic уходит из-за опасений по поводу контроля над ИИ и причиняемого человеком себе вреда Недавнее событие в сфере искусственного интеллекта вызвало шок: Джейкоб Коксон, старший исследователь компании Anthropic, подал в отставку в знак протеста против того, что он считает неконтролируемым безумием индустрии, фактически покинув сектор ИИ.
Локальный ИИ от Apple возвращается с версией oMLX 0.3.9: улучшение возможностей Gemma 4 Vision, Copilot в один клик и сбалансированная мощность крупных облачных моделей Локальный ИИ от Apple возвращается с версией oMLX 0.3.9: улучшение возможностей Gemma 4 Vision, Copilot в один клик и сбалансированная мощность крупных облачных моделей По состоянию на 13 мая по пекинскому времени локальная экосистема искусственного интеллекта на базе Apple Silicon достигла важной вехи. В версии oMLX 0.3.9.dev2 реализовано несколько передовых техноло
Рекомендации по связанным специальным темам
Дизайн и искусство Лучшие инструменты для создания иллюстраций с помощью ИИ: быстрее создавайте редакционные сцены и обложки
Лучшие инструменты для создания иллюстраций с помощью ИИ: быстрее создавайте редакционные сцены и обложки

2026: Новейшие и самые популярные инструменты для создания иллюстраций с помощью ИИ: в нашем тщательно подобранном списке представлены лучшие инструменты с мощными функциональными возможностями, позволяющие быстро создавать потрясающие редакционные сцены и привлекательные обложки. Каждый вариант прошел тщательные практические испытания; мы предлагаем сравнение бесплатных и платных версий, чтобы помочь вам найти идеальный вариант для вашего рабочего процесса. Попробуйте эти незаменимые решения уже сегодня, чтобы раскрыть потенциал искусственного интеллекта и повысить свою творческую продуктивность. Узнайте больше на сайте XIX.AI.

10 инструментов
xix.ai
Образование и обучение Лучшие репетиторы по искусственному интеллекту для подготовки к экзаменам: практикуйтесь по математике, естественным наукам и английскому языку
Лучшие репетиторы по искусственному интеллекту для подготовки к экзаменам: практикуйтесь по математике, естественным наукам и английскому языку

2026 года: лучшие и самые популярные ИИ-репетиторы для подготовки к экзаменам представлены на XIX.AI! В нашем тщательно подобранном списке представлены мощные инструменты, которые кардинально изменят ваш подход к обучению: здесь вы найдете сравнение бесплатных и платных версий, тесты на практике и еженедельно обновляемые рейтинги. Они помогут повысить эффективность вашего письма, упростить изучение сложных тем и раскрыть ваш академический потенциал. Ознакомьтесь с ними прямо сейчас, чтобы найти идеальный инструмент для подготовки к экзаменам, и начните творить уже сегодня, чтобы раскрыть свои преимущества благодаря ИИ!

10 инструментов
xix.ai
Финансы Инструменты планирования бюджета на основе ИИ для управления личными финансами
Инструменты планирования бюджета на основе ИИ для управления личными финансами

В 2026 году на XIX.AI представлены новейшие, лучшие и наиболее рейтинговые инструменты ИИ для бюджетного планирования по личным финансам! Эта тщательно отобранная коллекция включает мощные, революционные решения, которые помогают проводить реальные тесты, понимать привычки расходов и создавать персонализированные планы для повышения продуктивности. Наслаждайтесь бесплатным сравнением с платными версиями вместе с подробными рейтингами. Инструменты, которые обязательно стоит попробовать, разработаны для упрощения управления деньгами и раскрытия вашего преимущества ИИ. Исследуйте сейчас!

11 инструментов
xix.ai
Здоровье и благополучие Помощники для отслеживания сна с ИИ: улучшите восстановление за счёт более правильных привычек перед сном
Помощники для отслеживания сна с ИИ: улучшите восстановление за счёт более правильных привычек перед сном

2026 год: лучшие и наиболее высоко оценённые помощники для отслеживания сна на основе ИИ, отобранные для максимального восстановления организма. В этом полностью обновлённом еженедельном руководстве представлены мощные инструменты с результатами реальных тестов, сравнением бесплатных и платных версий, а также подробными рейтингами, которые помогут вам найти оптимальное решение для улучшения качества сна и формирования лучших привычек перед сном. Ознакомьтесь с ним прямо сейчас на сайте XIX.AI, чтобы раскрыть потенциал ИИ в вашей жизни.

10 инструментов
xix.ai
Анализ данных AI-копилоты SQL для аналитики продуктов и выручки
AI-копилоты SQL для аналитики продуктов и выручки

2026: лучшие и самые популярные ИИ-помощники для работы с SQL в сфере аналитики продуктов и доходов! XIX.AI подготовила мощную, революционную подборку инструментов, которые обязательно стоит попробовать. Они проходят проверку в реальных условиях и включаются в еженедельно обновляемый рейтинг. Эти инструменты помогают пользователям значительно повысить продуктивность за счет ускорения анализа данных, оптимизации сложных запросов и получения точных аналитических выводов, которые позволяют принимать более обоснованные бизнес-решения. Ознакомьтесь с ними прямо сейчас, чтобы найти идеальный инструмент, который поможет вам раскрыть весь потенциал искусственного интеллекта!

14 инструментов
xix.ai
Образование и обучение Лучшие помощники по домашним заданиям с ИИ, которые учат: изучайте концепции, а не просто ответы
Лучшие помощники по домашним заданиям с ИИ, которые учат: изучайте концепции, а не просто ответы

2026: лучшие и самые популярные помощники по домашним заданиям с ИИ, которые обучают основным концепциям, а не просто дают готовые ответы. Мощные инструменты для студентов. Обязательный к пробованию тщательно отобранный список. Еженедельное обновление. Сравнение бесплатных и платных версий. Тестирование в реальных условиях. Точные рейтинги, которые помогут вам раскрыть весь свой учебный потенциал. Исследуйте сейчас, чтобы найти идеальный инструмент для более эффективного обучения.

10 инструментов
xix.ai
Комментарии (0)
0/500
Лучшие новости
Архитектура ИИ, разработанная по образцу работы мозга, повышает скорость работы и одновременно значительно снижает энергопотребление Бывшие ученые OpenAI и DeepMind получили рекордное стартовое финансирование в размере 300 миллионов долларов для автоматизации научных исследований с помощью искусственного интеллекта Завод Tesla в Техасе планирует выпустить 10 миллионов роботов Optimus в рамках масштабной программы расширения производства. Немецкий суд принял сторону компании Teradyne Robotics и вынес судебный запрет в отношении компании Elite Robots Intrinsic присоединяется к Google для развития робототехники с помощью физического искусственного интеллекта AI2 Robotics получает финансирование серии B для развития AlphaBot и воплощенного искусственного интеллекта Внутри коллапса: шесть уроков из истории краха стартапа в области робототехники Компания Generalist представила универсальную модель искусственного интеллекта GEN-1 для физических систем SoftBank расширяет свои активы в области робототехники за счет приобретения подразделения ABB Group по автоматизации Компания Pudu Robotics привлекла 150 миллионов долларов на расширение производственных мощностей
Более
OR