كيف يعمل الذكاء الاصطناعي على إعادة اختراع ماهية أجهزة الكمبيوتر

ثلاث طرق رئيسية يغير فيها الذكاء الاصطناعي معنى الحساب.



22 أكتوبر 2021 مفهوم الحساب

أندريا داكوينو

خريف 2021: موسم اليقطين وفطائر البقان والهواتف الجديدة الرائعة. كل عام ، مباشرة على تطبيق cue ، تقوم Apple و Samsung و Google وغيرها بإسقاط أحدث إصداراتها. لم تعد هذه التركيبات في التقويم التقني للمستهلك مصدر إلهام للمفاجأة والعجائب في تلك الأيام الأولى القوية. ولكن وراء كل هذه البهجة التسويقية ، هناك شيء رائع يحدث.





اتصل بخدمة عملاء Tinder

أحدث عروض Google ، Pixel 6 ، هو أول هاتف به شريحة منفصلة مخصصة للذكاء الاصطناعي بجانب معالجها القياسي. والشريحة التي تشغل iPhone احتوت على مدى العامين الماضيين على ما تسميه Apple المحرك العصبي ، والمخصص أيضًا للذكاء الاصطناعي. كلتا الرقائق مناسبة بشكل أفضل لأنواع العمليات الحسابية المتضمنة في التدريب وتشغيل نماذج التعلم الآلي على أجهزتنا ، مثل الذكاء الاصطناعي الذي يشغل الكاميرا. أصبح الذكاء الاصطناعي جزءًا من حياتنا اليومية تقريبًا دون أن نلاحظ ذلك. وهو يغير طريقة تفكيرنا في الحوسبة.

ماذا يعني ذالك؟ حسنًا ، لم تتغير أجهزة الكمبيوتر كثيرًا خلال 40 أو 50 عامًا. إنها أصغر حجمًا وأسرع ، لكنها لا تزال عبارة عن صناديق بها معالجات تعمل بتعليمات من البشر. يغير الذكاء الاصطناعي ذلك على ثلاث جبهات على الأقل: كيفية تصنيع أجهزة الكمبيوتر ، وكيفية برمجتها ، وكيفية استخدامها. في النهاية ، سوف يغير ما هم من أجله.

يقول براديب دوبي ، مدير معمل الحوسبة المتوازية في إنتل ، إن جوهر الحوسبة يتغير من تحليل الأرقام إلى اتخاذ القرار. أو ، على حد تعبير مديرة MIT CSAIL ، دانييلا روس ، تقوم منظمة العفو الدولية بتحرير أجهزة الكمبيوتر من صناديقها.



سرعة أكبر ، سرعة أقل

يتعلق التغيير الأول بكيفية تصنيع أجهزة الكمبيوتر - والرقائق التي تتحكم فيها. جاءت مكاسب الحوسبة التقليدية عندما أصبحت الآلات أسرع في تنفيذ عملية حسابية واحدة تلو الأخرى. لعقود من الزمان ، استفاد العالم من عمليات تسريع الرقائق التي جاءت مع الانتظام القياسي حيث واكب صانعو الرقائق قانون مور.

لكن نماذج التعلم العميق التي تجعل تطبيقات الذكاء الاصطناعي الحالية تعمل تتطلب نهجًا مختلفًا: فهي تحتاج إلى أعداد هائلة من الحسابات الأقل دقة ليتم إجراؤها جميعًا في نفس الوقت. وهذا يعني أن نوعًا جديدًا من الشرائح مطلوب: شريحة يمكنها نقل البيانات بأسرع ما يمكن ، والتأكد من توفرها متى وحيثما تكون هناك حاجة إليها. عندما انفجر التعلم العميق على الساحة منذ عقد من الزمان أو نحو ذلك ، كانت هناك بالفعل شرائح كمبيوتر متخصصة كانت جيدة جدًا في هذا: وحدات معالجة الرسومات ، أو وحدات معالجة الرسومات ، التي تم تصميمها لعرض شاشة كاملة من البكسل عشرات المرات في الثانية.

أي شيء يمكن أن يصبح جهاز كمبيوتر. في الواقع ، معظم الأدوات المنزلية ، من فرش الأسنان إلى مفاتيح الإضاءة إلى أجراس الباب ، تأتي بالفعل في نسخة ذكية.

الآن صانعو الرقائق مثل Intel و Arm و Nvidia ، الذين زودوا العديد من وحدات معالجة الرسوميات الأولى ، يتجهون نحو جعل الأجهزة مصممة خصيصًا للذكاء الاصطناعي. تعمل Google و Facebook أيضًا على شق طريقهما إلى هذه الصناعة لأول مرة ، في سباق للعثور على ميزة الذكاء الاصطناعي من خلال الأجهزة.



على سبيل المثال ، الرقاقة الموجودة داخل Pixel 6 هي نسخة محمولة جديدة من وحدة معالجة الموتر من Google ، أو TPU. على عكس الرقائق التقليدية ، الموجهة نحو حسابات دقيقة فائقة السرعة ، تم تصميم TPUs للحسابات ذات الحجم الكبير ولكن منخفضة الدقة التي تتطلبها الشبكات العصبية. تستخدم Google هذه الرقائق داخل الشركة منذ عام 2015: فهي تعالج صور الأشخاص وطلبات البحث باللغة الطبيعية. تستخدمها الشركة الشقيقة لشركة Google DeepMind لتدريب أنظمة الذكاء الاصطناعي الخاصة بها.

في العامين الماضيين ، أتاحت Google رقائق TPU لشركات أخرى ، وأصبحت هذه الرقائق - بالإضافة إلى الرقائق المماثلة التي طورها آخرون - هي الخيار الافتراضي داخل مراكز البيانات في العالم.

يساعد الذكاء الاصطناعي حتى في تصميم البنية التحتية للحوسبة الخاصة به. في عام 2020 ، استخدمت Google خوارزمية التعلم المعزز - نوع من الذكاء الاصطناعي الذي يتعلم كيفية حل مهمة من خلال التجربة والخطأ - لتصميم تخطيط TPU الجديد. توصل الذكاء الاصطناعي في النهاية إلى تصميمات جديدة غريبة لم يفكر بها أي إنسان - لكنها نجحت. يمكن لهذا النوع من الذكاء الاصطناعي يومًا ما تطوير رقائق أفضل وأكثر كفاءة.

أظهر ، لا تقل

يتعلق التغيير الثاني بكيفية إخبار أجهزة الكمبيوتر بما يجب القيام به. على مدار الأربعين عامًا الماضية ، قمنا ببرمجة أجهزة الكمبيوتر ؛ في الأربعين القادمة سنقوم بتدريبهم ، كما يقول كريس بيشوب ، رئيس أبحاث مايكروسوفت في المملكة المتحدة.

تقليديًا ، لجعل الكمبيوتر يقوم بشيء مثل التعرف على الكلام أو التعرف على الأشياء في صورة ما ، كان على المبرمجين أولاً وضع قواعد للكمبيوتر.

باستخدام التعلم الآلي ، لم يعد المبرمجون يكتبون القواعد. بدلاً من ذلك ، يقومون بإنشاء شبكة عصبية تتعلم هذه القواعد بنفسها. إنها طريقة تفكير مختلفة اختلافًا جوهريًا.

ما هي الثورة التي نحن فيها
يتعلم الذكاء الاصطناعي كيف يصنع نفسه

كافح البشر لصنع آلات ذكية حقًا. ربما نحتاج إلى السماح لهم بمواصلة الأمر بأنفسهم.

هل الذباب لها أدمغة

أمثلة على ذلك شائعة بالفعل: التعرف على الكلام والتعرف على الصور هما الآن ميزات قياسية على الهواتف الذكية. تصدرت أمثلة أخرى عناوين الصحف ، كما حدث عندما علمت AlphaZero نفسها أن تلعب بشكل أفضل من البشر. وبالمثل ، فتح AlphaFold مشكلة بيولوجية - وهي العمل على كيفية تكسير البروتينات - التي كافح الناس معها لعقود.

بالنسبة إلى Bishop ، ستأتي الاختراقات الكبيرة التالية في المحاكاة الجزيئية: تدريب أجهزة الكمبيوتر على التلاعب بخصائص المادة ، مما يحتمل أن يحدث قفزات متغيرة للعالم في استخدام الطاقة ، وإنتاج الغذاء ، والتصنيع ، والطب.

كثيرا ما تُقطع الوعود المليئة بالحيوية مثل هذه. من الصحيح أيضًا أن التعلم العميق له سجل حافل بالدهشة لنا. اثنان من أكبر القفزات من هذا النوع حتى الآن - جعل أجهزة الكمبيوتر تتصرف كما لو أنها تفهم اللغة والتعرف على ما هو موجود في الصورة - تعمل بالفعل على تغيير كيفية استخدامنا لها.

الكمبيوتر أعلم

لعقود من الزمان ، كان جعل الكمبيوتر يقوم بشيء ما يعني كتابة أمر ، أو على الأقل النقر فوق زر.

لم تعد الآلات بحاجة إلى لوحة مفاتيح أو شاشة ليتفاعل معها البشر. أي شيء يمكن أن يصبح جهاز كمبيوتر. في الواقع ، معظم الأدوات المنزلية ، من فرش الأسنان إلى مفاتيح الإضاءة إلى أجراس الباب ، تأتي بالفعل في نسخة ذكية. لكن مع انتشارها ، سنرغب في قضاء وقت أقل في إخبارهم بما يجب عليهم فعله. يجب أن يكونوا قادرين على تحديد ما نحتاج إليه دون إخبارنا بذلك.

هذا هو التحول من حل الأرقام إلى اتخاذ القرار الذي يرى دوبي أنه يحدد العصر الجديد للحوسبة.

يريدنا روس أن نتبنى الدعم المعرفي والجسدي المعروض. تتخيل أجهزة الكمبيوتر التي تخبرنا بالأشياء التي نحتاج إلى معرفتها عندما نحتاج إلى معرفتها والتدخل عندما نحتاج إلى المساعدة. عندما كنت طفلاً ، كان أحد أفلامي المفضلة [مشاهد] في العالم كله هو 'الساحر المبتدئ' ، حسب قول روس. تعرف كيف يستدعي ميكي المكنسة لمساعدته على الترتيب؟ لن نحتاج إلى السحر لتحقيق ذلك.

نحن نعلم كيف ينتهي هذا المشهد. يفقد ميكي السيطرة على المكنسة ويحدث فوضى كبيرة. الآن بعد أن أصبحت الآلات تتفاعل مع الناس وتندمج في فوضى العالم الأوسع ، أصبح كل شيء أكثر غموضًا. أجهزة الكمبيوتر خارج الصناديق.

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به