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ノイズ駆動型コンピューティング：パラダイムシフト

新しいコンピューティングパラダイム（サモダイナミックコンピューティング）がシーンに入りました。さて、さて、多分それはただです 確率的コンピューティング 新しい名前で。彼らは両方とも、それと戦う代わりに、熱変動によって引き起こされるノイズを使用して計算を実行します。しかし、それでも、それは新しい物理的アプローチです。「パラダイムのコンピューティングについて話している場合、いいえ、これは同じコンピューティングパラダイムです」と確率的コンピューティングとして、Behtash Behin-Aeinは、CTO兼創設者であるBehin-Aein氏は言います。 「しかし、それは新しい実装です」と彼は付け加えます。での最近の出版物で 自然コミュニケーション、ニューヨークに拠点を置くスタートアップノーマルコンピューティングは、熱力学的コンピューターと呼ばれるものの最初のプロトタイプを詳述しました。彼らは、それを使用してノイズを利用して行列を反転させることができることを実証しました。彼らはまた、いくつかのAIアプリケーションの根底にあるガウスサンプリングを実証しました。ノイズがいくつかのコンピューティングの問題をどのように助けるか従来、ノイズは計算の敵です。ただし、特定のアプリケーションは実際に人為的に生成されたノイズに依存しています。また、自然に発生するノイズを使用することは、はるかに効率的です。「私たちは、ノイズ、確率性、非決定的主義を活用できるアルゴリズムに焦点を当てています」と、通常のコンピューティングでシリコンエンジニアリングリードであるZachery Belateche氏は述べています。 「そのアルゴリズムの空間は、科学的コンピューティングからAI、線形代数まで、すべてが巨大であることが判明しました。しかし、熱力学的コンピューターは、すぐにメールをチェックするのに役立ちません。」これらのアプリケーションでは、熱力学的、または確率論的なコンピューターは、いくつかの半ランダム状態のコンポーネントから始めます。次に、ユーザーが解決しようとしている問題は、コンポーネント間の相互作用にプログラムされます。時間が経つにつれて、これらの相互作用により、コンポーネントが平衡状態になります。この平衡は、計算の解です。このアプローチは、モンテカルロシミュレーションなど、すでにランダム性を含む特定の科学コンピューティングアプリケーションに自然に適合しています。また、AI画像生成アルゴリズムの安定した拡散と、確率AIとして知られるAIのタイプにも適しています。驚くべきことに、それは本質的に確率的ではないいくつかの線形代数計算にも適しているようです。これにより、アプローチはAIトレーニングにより広く適用されます。「今、私たちはAIで、CPUとGPUのパラダイムが使用されていることがわかりますが、それが使用されていますが、他には何もありませんでした。金鉱山を見つけました。基本的に掘りたいです。シャベルはありますか。ブルドーザーはありますか？ 「これは別のツールを必要とする別の世界だと言っています。」通常のコンピューティングのアプローチ確率的処理装置（SPU）と呼ばれる通常のコンピューティングのプロトタイプチップは、8つのコンデンサ誘導体共振器とランダムノイズジェネレーターで構成されています。各共振器は、調整可能なカプラーを介して互いの共振器に接続されています。共振器はランダムに生成されたノイズで初期化され、調査中の問題はカップリングにプログラムされます。システムが平衡に達した後、共振器ユニットが読み上げられてソリューションが得られます。「従来のチップでは、すべてが非常に高度に制御されています」と、通常のコンピューティングのスタッフ研究科学者であるGavin Crooks氏は言います。 「コントロールから少し足を踏み入れてください。そうすれば、自然により意識的に振る舞い始めます。」これは概念実証の成功でしたが、通常のコンピューティングチームは、このプロトタイプがスケーラブルではないことを認めています。しかし、彼らはデザインを修正し、スケールからスケールのトリッキーなインダクタを取り除きました。彼らは現在、印刷された回路基板ではなく、シリコで次のデザインを作成することを計画しており、今年後半に次のチップが出てくることを期待しています。このテクノロジーをどの程度拡大できるかはまだわかりません。デザインはCMOS互換ですが、大規模な現実世界の問題を解決するために使用する前に、多くのことが解決すべきことがあります。 「彼らがやったことは驚くべきことです」とルートヴィヒ・コンピューティングのボスチャルイは言います。 「しかし、同時に、今日のものから商業用製品、規模で使用できるものまで、実際にそれを実現するために多くの作業があります。」別のビジョン確率的コンピューティングと熱力学的コンピューティングは本質的に同じパラダイムですが、文化的な違いがあります。確率的コンピューティングに取り組んでいる企業と研究者は、ほとんどのみ学問的なルーツをパデュー大学のsupryoダッタのグループにたどります。ただし、通常のコンピューティングの3人の共同設立者は、パデューとのつながりがなく、量子コンピューティングの背景から生まれます。これにより、通常のコンピューティング共同設立者がわずかに異なるビジョンを持っています。彼らは、独自のコンピューティングハードウェアにさまざまな種類の物理学が利用される世界を想像し、解決が必要なすべての問題は、最も最適なハードウェアの実装と一致しています。「この用語物理ベースのASICを造りました」と、通常のコンピューティングのベラテーチは、アプリケーション固有の統合回路を参照して述べています。彼らのビジョンでは、将来のコンピューターは従来のCPUおよびGPUにアクセスできますが、量子コンピューティングチップ、熱力学的コンピューティングチップ、および他のパラダイムが夢見る可能性のあるパラダイムもあります。また、各計算は、手元の問題に最も適した物理学を使用するASICに送信されます。サイトの記事からウェブ上の関連記事 #ノイズ駆動型コンピューティングパラダイムシフト