EO

Nederlandse doorbraak in energiezuinige artificiële intelligentie

08 oktober 2020 om 09:02 uur

Dankzij een wiskundige doorbraak kunnen toepassingen van artificiële intelligentie, zoals spraakherkenning, gebarenherkenning en de classificatie van elektrocardiogrammen (ECG), een factor honderd tot duizend energiezuiniger worden. Dat betekent dat het mogelijk wordt om kunstmatige intelligentie in chips te stoppen, waardoor toepassingen bijvoorbeeld op een smartwatch of een smartphone kunnen draaien terwijl dat tot op heden in de cloud moest gebeuren.


Door kunstmatige intelligentie op een lokaal apparaat te draaien, worden de toepassingen bovendien robuuster en privacy-vriendelijker. Robuuster, omdat er geen netwerkverbinding met de cloud meer nodig is. En privacy-vriendelijker, omdat data lokaal kunnen blijven.

De wiskundige doorbraak is bereikt door onderzoekers van het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) en het Eindhovense onderzoekscentrum Imec/Holst Centre en is gepubliceerd in een paper van de International Conference on Neuromorphic Systems. De onderliggende wiskunde is open source beschikbaar.

Onder leiding van CWI-onderzoeker en UvA-hoogleraar cognitieve neurobiologie Sander Bohté ontwikkelden onderzoekers Bojian Yin en Federico Corradi een nieuw algoritme voor een zogeheten spiking neural network (gepulst neuraal netwerk). Zulke netwerken bestaan al langer maar hadden tot nu toe het grote nadeel dat ze wiskundig moeilijk hanteerbaar waren waardoor ze in de praktijk niet konden worden toegepast. Het nieuwe algoritme bevat twee wiskundige doorbraken. De neuronen in het netwerk hoeven veel minder met elkaar te communiceren en daarnaast hoeft elk neuron ook nog eens minder te rekenen.

"In combinatie zorgen deze doorbraken ervoor dat kunstmatige intelligentie meer dan duizend keer energiezuiniger wordt, vergeleken met ouderwetse neurale netwerken en een factor honderd energiezuiniger dan de beste hedendaagse neurale netwerken", zegt onderzoeksleider Sander Bohté.

Zuinig als het menselijk brein
Bohté haalt zijn inspiratie en motivatie uit het feit dat het menselijke brein informatie verwerkt op een ongelofelijk energiezuinige manier (20 watt). Computers die neurale netwerken nabootsen hebben in de afgelopen jaren weliswaar prachtige toepassingen opgeleverd (beeldherkenning, spraakherkenning, automatisch vertalen, medische diagnoses), maar slurpen veel meer energie dan het menselijk brein.

De spiking neurale netwerken die Bohté en zijn collega's ontwikkelen verschillen van de klassieke neurale netwerken, die tot nu toe in AI-toepassingen zaten. Bohté: "In de klassieke neurale netwerken zijn de signalen continu en wiskundig makkelijk hanteerbaar. Spiking neurale netwerken werken met pulsjes en staan dichter bij de biologie van de hersenen. Dat betekent wel dat signalen discontinu zijn en wiskundig veel lastiger hanteerbaar."

 

Nieuw soort chips nodig

Om spiking neurale netwerken efficiënt toepassingen te laten draaien zijn wel eerst aparte chips nodig. Bohté verwacht dat er binnen een jaar prototypen zijn: "Allerlei bedrijven werken daar hard aan, zoals onze projectpartner Imes/Holst Centre."

De spiking neurale netwerken van Bohté en zijn collega's kunnen momenteel zo'n duizend neuronen aan. Dat is beduidend minder dan klassieke neurale netwerken op dit moment aankunnen, maar wel genoeg voor velerlei toepassingen van spraakherkenning en ECG-analyse tot het herkennen van gebaren. De volgende uitdaging is dan ook om hun netwerken op te schalen naar 100.000 of een miljoen neuronen. Dat zal de toepassingsmogelijkheden nog verder uitbreiden.

 

Gerelateerd nieuws

Nieuwe stap in ontwikkeling goedkope, printbare sensoren

Nieuwe stap in ontwikkeling goedkope, printbare sensoren

Onderzoekers van UHasselt, Swansea University en de Universiteit van Dresden hebben stappen gezet in de ontwikkeling van infraroodsensoren uit goedkope, printbare elektronica. “Onze sensoren bestaan uit organische…

Rathenau Manifest: Stel nu 10 ontwerpeisen aan de digitale samenleving van morgen

Rathenau Manifest: Stel nu 10 ontwerpeisen aan de digitale samenleving van morgen

Met de doorbraak van ‘immersieve’ technologieën, zoals augmented reality, virtual reality en spraakcomputers, gaat de digitale samenleving een nieuwe fase in. De fysieke en digitale wereld raken meer dan ooit met…

Supergeleider bij kamertemperatuur

Supergeleiding nu mogelijk bij kamertemperatuur

Natuurkundigen van de universiteiten van Nevada, Las Vegas en Rochester hebben een doorbraak bereikt in de lang lopende zoektocht naar een supergeleider op kamertemperatuur, wel de heilige graal van energie-efficiëntie…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Veilige Laserscanner PSENscan | Nu ook verticaal te gebruiken

De veiligheids- laserscanner PSENscan is nu ook geschikt voor het beveiligen van de gebieden die verticale toepassingen...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

2 november 2020, online

Hoppenbrouwers 'Leren & Werken event'

Event over de kansen en opleidingsmogelijkheden binnen het technische installatiebedrijf Hoppenbrouwers.

3 november 2020, Vianen

Masterclass Machineveiligheid XL

3, 4, 10, 11 november 2020

5 november 2020, online

EMVT Kennisdag

Toepassers en ontwikkelaars op het gebied van vermogenselektronica en elektromagnetisme delen hun kennis...

Meer agendapunten »