Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

TERRA & Comp
С 07 августа 2003 года обозрение ведет Александр Семенов
До 10.07.2002 вел Кирилл Крылов

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology


"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

27.03.2018
13:02

США заявили о владениях на Луне

    Оборудование и места высадок американских миссий Apollo на Луне обладают «богатым научным и историческим значением», находящимся в собственности Америки, а другим . . .

26.03.2018
14:06

Новый алгоритм приблизил нас к полной симуляции мозга

    Известный физик Ричард Фейнман однажды сказал: «Чего я не могу создать, я не понимаю. Узнавайте, как решить каждую проблему, которая уже была решена». Область нейронаук, которая все больше набирает обороты, приняла слова Фейнмана близко к сердцу. Для нейробиологов-теоретиков ключом к пониманию того, как работает интеллект, будет его воссоздание внутри компьютера. Нейрон за нейроном, они пытаются восстановить нервные процессы, которые дают начало мыслям, памяти или ощущениям. Имея цифровой мозг, ученые смогут проверить наши нынешние теории познания или исследовать параметры, которые приводят к нарушению работу мозга. Как полагает философ Ник Бостром из Оксфордского университета, имитация человеческого сознания является одним из самых многообещающих (и кропотливых) способов воссоздать — и превзойти — человеческую изобретательность.

    Есть только одна проблема: наши компьютеры не могут справиться с параллельной природой наших мозгов. В полуторакилограммовом органе переплетены более 100 миллиардов нейронов и триллионы синапсов.

    Даже самые мощные суперкомпьютеры сегодня отстают от этих масштабов: такие машины, как компьютер K из Передового института вычислительных наук в Кобе, Япония, могут обрабатывать не более 10% нейронов и их синапсов в коре.

    Отчасти эта слабина связана с программным обеспечением. Чем быстрее становится вычислительная аппаратура, тем чаще алгоритмы становятся основой для полной симуляции мозга.

    В этом месяце международная группа ученых полностью пересмотрела структуру популярного алгоритма симуляции, разработав мощную технологию, которая радикально сокращает время расчета и использование памяти. Новый алгоритм совместим с разного рода вычислительным оборудованием, от ноутбуков до суперкомпьютеров. Когда будущие суперкомпьютеры выйдут на сцену — а они будут в 10-100 раз мощнее современных — алгоритм сразу же будет обкатан на этих монстрах.

    «Благодаря новой технологии мы можем использовать растущий параллелизм современных микропроцессоров намного лучше, чем раньше», говорит автор исследования Джейкоб Джордан из Исследовательского центра Юлиха в Германии. Работа была опубликована в Frontiers in Neuroinformatics.

    «Это решающий шаг по направлению к созданию технологии для достижения симуляции сетей в масштабах мозга», пишут авторы.

    Проблема масштаба

    Современные суперкомпьютеры состоят из сотен тысяч поддоменов — узлов. Каждый узел содержит множество обрабатывающих центров, которые могут поддерживать горстку виртуальных нейронов и их соединений.

    Основной проблемой в симуляции мозга является то, как эффективно представить миллионы нейронов и их связей в этих центрах обработки, чтобы сэкономить на времени и мощности.

    Один из самых популярных алгоритмов симуляции — Memory-Usage Model. Прежде чем ученые симулируют изменения в своих нейронных сетях, им нужно сперва создать все эти нейроны и их соединения в виртуальном мозге с использованием алгоритма. Но вот в чем загвоздка: для каждой пары нейронов модель хранит всю информацию о связях в каждом узле, в котором находится принимающий нейрон — постсинаптический нейрон. Иными словами, пресинаптический нейрон, который посылает электрические импульсы, кричит в пустоту; алгоритм должен выяснить, откуда взялось конкретное сообщение, глядя исключительно на принимающий нейрон и данные, хранящиеся в его узле.

    Может показаться странным, но такая модель позволяет всем узлам выстроить свою часть работы в нейронной сети параллельно. Это резко сокращает время загрузки, что отчасти и объясняет популярность такого алгоритма.

    Но как вы уже, возможно, догадались, появляются серьезные проблемы с масштабированием. Узел отправителя передает свое сообщение всем принимающим нейронным узлам. Это значит, что каждый принимающий узел должен сортировать каждое сообщение в сети — даже те, что предназначены для нейронов, расположенных в других узлах.

    Это значит, что огромная часть сообщений отбрасывается в каждом узле, потому что конкретно в нем нет нейрона-адресата. Представьте, что почтовое отделение отправляет всех сотрудников страны относить нужное письмо. Сумасшедшая неэффективность, но именно так работает принцип модели использования памяти.

    Проблема становится серьезнее по мере роста размера моделируемой нейронной сети. Каждому узлу необходимо выделить место для хранения памяти «адресной книги», в которой перечислены все нейронные жители и их связи. В масштабе миллиардов нейронов «адресная книга» становится огромным болотом памяти.

    Размер или источник

    Ученые взломали проблему, добавив в алгоритм… индекс.

    Вот как это работает. Принимающие узлы содержат два блока информации. Первый — это база данных, в которой хранятся данные обо всех нейронах-отправителях, которые подключаются к узлам. Поскольку синапсы бывают нескольких размеров и типов, которые различаются по использованию памяти, эта база данных также сортирует свою информацию в зависимости от типов синапсов, сформированных нейронами в узле.

    Эта настройка уже значительно отличается от предыдущих моделей, в которых данные о связях сортировались по входящему источнику нейронов, а не по типу синапса. Из-за этого узлу больше не придется поддерживать «адресную книгу».

    «Размер структуры данных таким образом перестает зависеть от общего числа нейронов в сети», объясняют авторы.

    Второй блок хранит данные об актуальных соединениях между получающим узлом и отправителях. Подобно первому блоку, он организует данные по типу синапса. В каждом типе синапса данные отделяются от источника (отправляющий нейрон).

    Таким образом, этот алгоритм специфичнее своего предшественника: вместо того чтобы хранить все данные о соединении в каждом узле, принимающие узлы хранят только те данные, которые соответствуют виртуальным нейронам в них.

    Ученые также предоставили каждому отправляющему нейрону целевую адресную книгу. Во время передачи данные разбиваются на куски, причем каждый фрагмент, содержащий код почтового индекса, направляет его на соответствующие принимающие узлы.

    Быстрый и умный

    Модификация сработала.

    В ходе испытаний новый алгоритм показал себя много лучше своих предшественников с точки зрения масштабируемости и скорости. На суперкомпьютере JUQUEEN в Германии алгоритм работал на 55% быстрее предыдущих моделей на случайной нейронной сети, в основном благодаря своей прямолинейной схеме передачи данных.

    В сети размером в полмиллиарда нейронов, например, симуляция одной секунды биологических событий заняла около пяти минут времени работы JUQUEEN на новом алгоритме. Модели-предшественники занимали в шесть раз больше времени.

    Как и ожидалось, несколько испытаний масштабируемости показали, что новый алгоритм намного более эффективен в управлении крупными сетями, поскольку сокращает время обработки десятков тысяч трансферов данных в три раза.

    «Сейчас основное внимание уделяется ускорению моделирования при наличии различных форм сетевой пластичности», — заключили авторы. С учетом этого, наконец, цифровой мозг человека может быть в пределах досягаемости.

    По информации https://hi-news.ru/science/novyj-algoritm-priblizil-nas-k-polnoj-simulyacii-mozga.html

26.03.2018
13:56

НАСА: площадь льдов в Арктике достигла рекордно низких значений

    Площадь ледовой шапки Арктики почти не изменилась за минувшую зиму — к середине марта ее площадь достигла максимально низких значений, побив рекорды 2015, 2016 и 2017 . . .

26.03.2018
13:53

Exos Aerospace готовится к пуску своей новой многоразовой суборбитальной ракеты

    Компания Exos Aerospace провела ключевые испытания своей новой суборбитальной ракеты многоразового использования и получила лицензию на запуск – и теперь фирма . . .

26.03.2018
13:48

Пуск ракеты компании SpaceX сопровождался необычной ударной волной

    Ракета Falcon 9 компании SpaceX, запущенная в космос в прошлом году, привела к формированию рекордной ударной волны в атмосфере Земли, размер которой оказался в четыре . . .

26.03.2018
13:41

Российские ученые смоделировали марсианскую зиму

    Ученые из России, Германии и Японии численно смоделировали распределение водяного пара и льда в атмосфере Марса в течение года. Помимо относительно крупных . . .

26.03.2018
13:38

Австралийцы выполнили самый дальний пассажирский авиаперелет

    Австралийская авиакомпания Qantas выполнила беспосадочный перелет по самому длинному в мире маршруту — из Перта в Западной Австралии в Лондон в Великобритании. Как . . .

26.03.2018
13:15

Рождение новой черной дыры ученые МГУ посвятили Стивену Хокингу

    Один из телескопов-роботов сети МАСТЕР МГУ имени М.В. Ломоносова, расположенный на Тенерифе (Испания, Канарские острова), позволил ученым полностью пронаблюдать . . .

26.03.2018
12:52

Лунные «иглу» для будущих колонистов

    Индийская организация космических исследований начала изучать недорогие, но практичные способы постройки жилых лунных модулей. Ранее команда ученых, . . .

26.03.2018
12:48

Представлен первый российский мобильный накопитель электроэнергии

    Прототип мобильного накопителя электроэнергии на основе литий-ионных технологий представила на прошедшей в Москве международной выставке «Интербат-2018» . . .

26.03.2018
12:24

В МГУ разгадали механизм бессмертия

    Ученые МГУ определили структуру теломеразы — белка, участвующего в восстановлении теломер, которые определяют максимальное число делений клетки. Результаты . . .

26.03.2018
12:21

Космонавты задумались о судьбе планеты и остались на орбите в темноте

    Космонавты на Международной космической станции (МКС) присоединились к всемирной акции «Час Земли». Об этом на своей странице в сети «ВКонтакте» написал член . . .

26.03.2018
12:18

Найдена большая польза саморефлексии

    Анализ прошлых неудач может помочь повысить производительность при решении новой задачи. К такому выводу пришли ученые из американского Ратгерского . . .

26.03.2018
12:13

Ракета SpaceX пробила огромную дыру в ионосфере Земли

    В ходе запуска спутника Formosat-5 ракета Falcon 9 проделала дыру диаметром 900 километров в ионосфере Земли. Исследование тайваньских и американских ученых опубликовано в . . .

24.03.2018
18:52

Самая загадочная звезда Галактики резко угасла

    Светимость звезды Табби (KIC-8462852) начала падать, сообщила в блоге, посвященном «самой загадочной звезде Галактики», американский астроном Табета Бояджян . . .

24.03.2018
18:11

Ученые создали реалистичную рыбу-робота

    Исследователи под руководством Даниелы Рус (Daniela Rus) из Массачусетского технологического института (США) создали роборыбу, оснащенную видеокамерой. Особенность . . .

24.03.2018
18:07

Что такое человек? Наши бактерии могут быть нашими хозяевами, а не наоборот

    Когда вы были молоды, все говорили вам, что вы уникальны и индивидуальны. Идея индивидуальности существует уже много веков, но чем больше мы узнаем о наших телах, . . .

24.03.2018
18:01

Во Франции начались испытания загоризонтного радара

    Французская компания Onera приступила к испытаниям прототипа загоризонтной радиолокационной станции, которую в будущем планируется использовать для обнаружения . . .

24.03.2018
17:54

Ученые призвали НАСА отправить детектор ДНК на Энцелад и Европу

    Ведущие планетологи мира призвали НАСА создать и установить детекторы "инопланетной" ДНК на борт зондов, которые отправятся искать следы жизни в подледных . . .

24.03.2018
17:48

Норвегия начнёт переход на электрические самолёты в ближайшие годы

    Норвегия объявила в четверг о планах начать в ближайшие годы закупку электрических самолётов для пассажирских перевозок в рамках борьбы с глобальным изменением . . .

<< 581|582|583|584|585|586|587|588|589|590 >>

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвижники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100