Добро пожаловать в когнитивную эру
Компьютеры все больше уподобляются человеческому мозгу.
С тех пор, как 1955 американский ученый Джон Маккарти придумал термин «искусственный разум», люди мечтают о будущем, в котором умные компьютеры и работы думают и действуют как люди. Однако хотя такое будущее вполне может наступить, все же под этот момент оно остается отдаленной перспективой.
Однако обозримые горизонты в области компьютерных вычислений захватывают не меньше. В IBM мы называем эпоху, в которую вступили, «Когнитивной эрой». Благодаря прорывам в области компьютерных вычислений расширилась наша способность постигать огромные массивы данных, помогает в принятии важнейших мировых решений и потенциально революционизирует целые отрасли экономики.
«Когнитивные» компьютерные технологии
Термин «когнитивные компьютерные технологии» отсылает к системам, которые скорее не жестко запрограммированными, а предполагают самообучения на основе опыта. Добывая полезную информацию из неструктурированных данных, эти системы расширяют информационную эпоху, помогая пользователям в решении широкого спектра задач - от выявления уникальных рыночных возможностей для открытия нового лечения болезней, к выработке креативных решений для городов, компаний и сообществ.
Когнитивная эра означает наступление нового этапа в применении науки для понимания природы и усиления человеческого процветания. Ее начало датируется февралем 2011 года, когда когнитивная компьютерная система Watson победила двух чемпионов игрового шоу Jeopardy! С тех пор Watson продвинулся гораздо дальше, демонстрируя, как когнитивные компьютерные системы могут использовать биг-дата для решения некоторых тяжелых системных проблем, стоящих перед человечеством.
Создание человеческого взаимодействия
Вообще говоря, когнитивные системы дают пять основных возможностей. Во-первых, они углубляют взаимодействие с человеком - благодаря использованию данных о пользователях для создания более человечных отношений. Во-вторых, они расширяют и повышают качество экспертизы, учась у экспертов различных отраслей и открывая эти ноу-хау широкой общественности. В-третьих, они дают возможность различным продуктам, например тем, которые подключены к «Интернету вещей», осознавать окружающий мир и лучше понимать своих пользователей.
В-четвертых, они помогают своим операторам постигать большие массивы данных, упрощая управление рабочими процессами, обеспечивая необходимый контекст, а также способствуя непрерывному обучению, улучшая качество прогнозов и операционную эффективность. Наконец, и это, вероятно, самое важное, они помогают пользователям находить паттерны и возможности, которые традиционными методами было бы невозможно обнаружить.
Вдохновение человеческим мозгом
Когнитивные системы инспирированы человеческим мозгом - органом, который еще многое может нас научить. По мере роста размеров и сложности компьютерных систем традиционная компьютерная архитектура, похоже, уже приближается к границам своего потенциала - когда резко возросло потребление энергии, когда все более обременительной становятся задержки передачи данных между компонентами.
Более того, когда речь идет об энергоэффективности в терминах количества вычислений на единицу энергии во время обработки «неструктурированных» данных, человеческий мозг работает примерно в 10 000 раз лучше лучшую созданную человеком машину.
Сейчас, по словам гендиректора Digital Power Group Марка Миллса, компьютеры потребляют около 10% производимой в мире электроэнергии. Чтобы получить максимальную пользу от Когнитивной эры, нам необходимо иметь возможности для обработки огромных объемов информации. Согласно прогнозам, в течение ближайших 15 лет объемы данных в «электронном доступе» возрастут более чем в тысячу раз. Выполнение расчетов, необходимых для использования таких больших объемов данных, невозможно без радикального повышения энергоэффективности.
Для достижения уровня производительности и эффективности человеческого мозга нам придется имитировать особенности его структуры. Вместо попыток вытеснить энергоёмкую производительность с каждый раз больших чипов мы можем
приступить к размещению компьютерных компонентов в плотной 3D -матрицы, подобной человеческого мозга, максимизирую
НЕ производительность, а энергоэффективность.
Размещение компьютерных чипов в 3D -среде делает различные элементы компьютера ближе друг к другу. Это не только сокращает необходимое для коммуникации время, но и повышает энергоэффективность в пять тысяч раз - потенциально приближая эффективность компьютера к эффективности биологического мозга. Компьютеры с плотным размещением, созданные на основе доступных мобильных технологий и систем водяного охлаждения, уже позволяют увеличить эффективность в десять раз по сравнению с традиционными системами.
Необходимая энергия
Но создаваемые людьми компьютеры такие неэффективные не только потому, что нуждаются в энергии для чипов, но и потому, что им нужна энергия для воздушных кондиционеров, которые отводят тепло от процессоров. И здесь человеческий мозг имеет для них науку.
Так же, как мозг использует сахар и кровь для обеспечения энергией и для охлаждения всех своих зон, так и 3D -компьютер мог бы использовать охлаждающую жидкость для поставки энергии в чипы. Кроме диссипации тепла, эта жидкость могла бы применяться для запуска электрохимических систем, обеспечивающих энергией процессоры. Это, в свою очередь, позволило бы еще больше увеличить плотность размещения чипов, следовательно, и эффективность.
Взяв на вооружение некоторые характеристики человеческого мозга, компьютеры смогут стать гораздо компактнее, эффективнее и мощнее. В свою очередь, это поможет нам в полной мере воспользоваться возможностями когнитивных компьютерных технологий - предоставляя нашим мозгам новые источники поддержки, стимулов и вдохновения.