Intel lança processador neuromórfico “Loihi” e chip quântico de 49 QuBit “Tangle Lake”

• Intel avança processador quântico neuromórfico e supercondutor de 49 qubits (codinome Tangle Lake). 
• Neuromórfico (codinome Loihi) é uma nova abordagem de computação inspirada no funcionamento do cérebro, o que tornará o aprendizado de máquina mais eficaz. 
• O roteiro da Intel sugere que eles poderiam alcançar um sistema de 1.000 qubits dentro de 5 a 7 anos.   

A Intel fez dois anúncios importantes na Consumer Electronics Show (CES) de 2018 que têm o potencial de ajudar os clientes e resolver problemas que estão muito além do alcance dos computadores convencionais. O CEO da Intel, Brian Krzanich, mostrou dois processadores:um avança na computação quântica, enquanto o outro lida com a computação neuromórfica.

Ele mostrou o progresso feito no processador de computação neuromórfica, que é um chip de autoaprendizagem, de codinome “Loihi”, que imita a operação básica do cérebro para tornar o aprendizado de máquina mais eficiente.

O outro processador é um chip de teste quântico supercondutor de 49 qubits, codinome “Tangle Lake”. Se você não sabe, o nome vem de uma cadeia de lagos no Alasca, o que implica que os processadores quânticos exigem temperaturas extremamente baixas para funcionar.

A Intel está tentando impulsionar a demanda exponencialmente crescente de desempenho computacional com novas arquiteturas especializadas. Vamos elaborar essas duas arquiteturas e pesquisas relacionadas.

Loihi – Processador que imita o cérebro

O CEO da Intel apresentou a pesquisa que a empresa fez em computação neuromórfica – uma nova abordagem de computação inspirada no funcionamento do cérebro. Para tornar a inteligência artificial e o aprendizado de máquina mais eficientes, Loihi mescla treinamento e inferência em um único processador.

Assim como o cérebro animal/humano, o Loihi conecta neurônios para se unirem e muda a conectividade entre os neurônios. O que Loihi oferece são os recursos para desenvolver uma rede, alimentar dados e então mudar a rede à medida que você avança e aprende, e lhe dirá qual é o resultado – online, no limite, consumindo pouca energia.

Recursos

• A malha neuromórfica completamente assíncrona suporta diferentes topologias de redes neurais hierárquicas, esparsas e recorrentes, onde cada neurônio pode se comunicar com milhares de outros neurônios.
• Cada núcleo possui um mecanismo de aprendizagem que pode ser programado para adaptar dinamicamente os parâmetros da rede, apoiando abordagens de reforço, aprendizagem supervisionada e não supervisionada.
• Um total de 130.000 neurônios e 130 milhões de sinapses fabricados em tecnologia de processo de 14 nanômetros.
• Desenvolvimento e teste de vários algoritmos com alta eficiência para problemas, como satisfação de restrições, aprendizado de padrões dinâmicos, planejamento de caminhos, aprendizado de dicionário, codificação esparsa e muito mais.

Chip de pesquisa neuromórfica de autoaprendizagem

O processador pode ser usado em qualquer lugar onde as informações do mundo real precisem ser tratadas em ambientes em tempo real cada vez maiores. Por exemplo, será capaz o suficiente para permitir câmeras de segurança mais inteligentes, dispositivos de realidade aumentada/mista e veículos autônomos se comunicando em tempo real.

A partir de agora, a Intel possui um processador de pesquisa neuromórfica em pleno funcionamento e pretende compartilhar o protótipo com instituições de pesquisa líderes (ao mesmo tempo em que o aplica a problemas e estruturas de dados mais complicados) até o final do segundo trimestre de 2018.

Tangle Lake – Chip de teste quântico supercondutor

Em outubro de 2017, a Intel entregou um chip supercondutor de 17 qubits com embalagem avançada e agora, apenas 3 meses depois, revelou um chip de teste quântico de 49 qubits que representa o impressionante progresso em direção ao seu objetivo de desenvolver um sistema de computação totalmente funcional – desde a eletrónica de controlo até aos algoritmos.

Provavelmente será necessário um milhão ou mais de qubits para alcançar relevância comercial. A computação quântica resolverá problemas que normalmente levam meses para serem resolvidos pelos supercomputadores mais poderosos de hoje, como modelagem financeira, desenvolvimento de medicamentos e previsão climática.

Chip de teste de computação quântica de 49 qubits

A arquitetura dos qubits envolve loops de metal supercondutor, que requerem temperatura extremamente baixa de quase 20 miliKelvin para funcionar.

Nos últimos anos, a corrida para a construção de computadores quânticos entre os gigantes da tecnologia tornou-se bastante interessante. Em novembro de 2017, os cientistas da IBM declararam que haviam desenvolvido um protótipo de chip quântico de 50 qubit. No mesmo ano, o Google falou sobre seus objetivos de construir um chip quântico supercondutor de 49 qubits. Mas ainda vai demorar muito até que desenvolvam uma máquina quântica em grande escala. O roteiro da Intel sugere que eles poderiam atingir um sistema de 1.000 qubits dentro de 5 a 7 anos.

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A Intel também está investindo muito na pesquisa de qubits de spin em silício. Como são muito menores que os qubits supercondutores, eles poderiam ter um benefício de escala. Basicamente, os qubits de spin se assemelham a um único transistor de elétron – semelhante aos transistores tradicionais – que poderia ser fabricado com técnicas comparáveis. Até agora, a Intel desenvolveu um fluxo de fabricação spin qubit na tecnologia de processo de 300 milímetros.

Nem a computação neuromórfica nem a quântica irão substituir os computadores de uso geral, mas supostamente irão aprimorá-los.