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Imec宣布了一種新的芯片，該芯片使用了脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（SNN)，Imec聲稱該芯片模仿了“生物神經(jīng)元群的運作方式來識別時間模式。其功耗僅為其他芯片的一百分之一，而延遲則僅為其他芯片的十分之一。Imec的芯片被稱為同類產(chǎn)品中的第一個，是基于SNN的新型芯片，專門處理雷達(dá)信號（特別是用于無人機(jī)防撞）。

通常，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）用于基于雷達(dá)的汽車防撞系統(tǒng)中。但是，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是功耗很大，也無法緩解延遲問題。這種延遲是由傳輸?shù)?a href="http://www.xebio.com.cn/ai" target="_blank" class="keylink">AI推理算法進(jìn)行分析和決策的數(shù)據(jù)信號引起的。

什么是脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)？

正如Imec的Ilja Ocket所描述的那樣，“ SNN的運行與生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非常相似，在該過程中，神經(jīng)元會隨時間稀疏地發(fā)射電脈沖，并且僅在感覺輸入發(fā)生變化時運作。這樣，可以顯著降低能耗。” 因此，只有當(dāng)活動出現(xiàn)時，即當(dāng)需要處理和分析一些東西時，才會出現(xiàn)電流 "脈沖"。否則，只需要最小的功率就可以了。

至于延遲，很多 "思考 "都是在現(xiàn)場進(jìn)行的。正如AAC貢獻(xiàn)者Chantelle Duboise所描述的那樣，脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（SNN）傳感器元件直接與其他傳感器元件進(jìn)行通信。反過來，這些傳感器元件會根據(jù)自己的激勵水平做出部分反應(yīng)。因此，很多處理過程都是在傳感器內(nèi)部進(jìn)行的。耗時的人工智能引擎過程被降到最低，從而減少了延遲。

此外，Imec聲稱，所謂的芯片“脈沖神經(jīng)元”能夠以一種能夠消化信息、學(xué)習(xí)時間模式并記憶這些信息的方式進(jìn)行交互。因此，Imec的設(shè)計將芯片的行為轉(zhuǎn)化為通過仿真精確預(yù)測的反應(yīng)。

為什么選擇無人機(jī)？

無人機(jī)通常獨立于人類控制，或者至少半獨立于人類控制。為了避免沖撞，他們必須在幾毫秒內(nèi)做出有關(guān)速度和方向的決策，因此延遲越短越好。 無人機(jī)通常使用機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)來收集飛機(jī)繪制安全飛行路線所需的原始信息。SNN芯片能夠在物理雷達(dá)附近完成大部分信息處理，這使得響應(yīng)時間大大縮短，決策也更加準(zhǔn)確。

此外，小型無人機(jī)需要與大型設(shè)備相同的“腦力”，但可用來“養(yǎng)活”大腦的機(jī)載功率受到極大限制。這些因素使無人機(jī)成為新SNN芯片的合適用例。根據(jù)Ocket的說法，“目前，我們正在探索一種自動駕駛無人機(jī)，該無人機(jī)依靠其機(jī)載攝像頭和雷達(dá)傳感器系統(tǒng)進(jìn)行倉庫內(nèi)導(dǎo)航，在執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)時與墻壁和架子保持安全距離。”

其他用例

在瞄準(zhǔn)雷達(dá)應(yīng)用之前，該設(shè)備的最初目標(biāo)是功耗受限應(yīng)用中的語音處理和心電圖(ECG)處理。該芯片的通用架構(gòu)允許它被重新配置為雷達(dá)、聲納和激光雷達(dá)。

以無人機(jī)為例，如果轉(zhuǎn)向或改變速度的決定是在距離雷達(dá)或激光雷達(dá)設(shè)備更近的地方做出的，那么該設(shè)備可以減少延遲并節(jié)省時間。因此，Imec預(yù)計，這種新設(shè)備將成為自動駕駛汽車和合作機(jī)器人的有用補充，因為在自動駕駛汽車和合作機(jī)器人中，為了安全，必須做出快速、可靠的決定。