Supercomputing progressiones: utens neuromorphic retiacula optica

Paucis his decenniis, olim nota et accurata inclinatio, Lex Moore, a Gordon Moore de IBM anno 1965 praedicta, nunc tardius fit mensura defuncti computandi effectus. Lex Moore praedixit de singulis bienniis numerum transistorum in ambitu integrali duplicem fore, plus transistores in tantundem spatii fore, ducens ad computationem augendam et sic perficiendi computatralem. Mense Aprili 2005, in colloquio, Gordon Moore ipse suam proiectionem amplius sustineri non posse affirmavit: "Per magnitudinem [transistorum] videre potes nos appropinquare ad magnitudinem atomorum quae obice fundamentale est, sed eam erunt duo vel tres generationes ante quam longe perveniatur, sed quantum est quantum videre potuimus. Alium habemus X ad XX annos antequam terminum fundamentalem attingimus ».   

Etsi lex Moore aliquos mortuos finem ferire moriturum est, indicibus computandi alii ortum in applicatione vident. Cum technologia in vita cotidiana utimur, omnes trends computatrorum minores ac minores videre possumus, sed etiam machinae gravidae longiores et longiores esse. Posterioris tenoris cum batterie Lex Koomey dicitur, nomine Stanford University professor Jonathan Koomey. Lex Koomey praedicat "... certo computandi onere, moles pugnae quam debes, factorem duorum annorum cum dimidio cadet". Ergo electronic potestas consumptio vel efficacia energiae computatorum est duplicare de singulis 18 mensibus. Quae omnia haec trenda et mutationes ergo monstrat et demonstrant futurum computandi.

Futurum computandi

Tempus in historia pervenimus ubi computationem restituere debemus sicut trends et leges aliquot ante decenniis praedictae non amplius locum habent. Item, cum computatione truditur versus nano et quantum squamae, apparent limitationes physicae et provocationes super venientes. Fortasse notissimus conatus supercomputandi, quantum computandi, manifestam habet provocationem vere conciliandi quantum implicationis ad computationem parallelam, hoc est, computationes faciendo ante quantum decoherentiam. Tamen, quamvis provocationes quantitatis computandi multum in his decenniis praeteritis fuit progressus. Exempla invenire possumus architecturae computatrum traditae John von Neumann quantum ad computationem applicatae. Sed est alius non ita notus regnum computandi, neuromorphicum computationis vocatum, quod traditum von Neumann architectura non sequitur. 

Computatio neuromorphica a Caltech professore Carver Mead in charta seminali anno 1990 reddita est. Fundamentaliter principia computationis neuromorphicae fundata sunt in principiis theorizatis biologicis agendi, sicut ea quae putantur ab humano cerebro in supputatione adhibendae. Succincta distinctio inter theoriam neuromorphicam computandi versus classicos von Neumann theoriam computans in articulo a Don Monroe in Computing Association for Machinery ephemeride. Propositio sic se habet: “In architectura tradita Neumann logica nucleus validus (vel plures in parallelis) in notitia e memoria deprompta continue operatur. E contra, "neuromorphicus" computans et supputationem et memoriam inter innumeram numerum relativorum primitivae "neuronarum" distribuit, unumquodque cum centenis vel milibus aliorum neuronum per synapses communicans.  

Aliae notae clavis neuromorphicae computationis includunt culpam intolerantiae, quae intendit fingere facultatem cerebri humani neurons amittere et adhuc munus habere potest. Analoge, in traditione computandi amissionem unius transistoris propriam operationem afficit. Alia utilitas computationis neuromorphicae spectata et intenta non opus est ut programmata sint; Hoc ultimum propositum iterum exemplar humani cerebri facultatem discendi, respondendi et accommodandi ad significationibus est. Ita computatio neuromorphica est nunc optima candidatus machinae discendi et operae intelligentiae artificialis. 

Acta neuromorphic supercomputantia

Reliquum huius articuli in incrementa neuromorphicae supercomputationis tradet. Speciatim nuper editae investigationes in Arxiv ex Alexandro Tait et. al. ex Princeton University ostendit silicon-substructum exemplar retis photonicis neuralis conventionalem computationem adventus prope 2000 duplicem efficere. Hoc suggestum neuromorphicum photonicum computandi ad processus informationes ultrafast ducere potuit. 

The Tait et. al. charta inscribitur Neuromorphic Silicon photonics incipit de describendo pros et cons utendi lucis photonicis forma radiorum electromagneticorum computandi. Praecipua puncta chartae initiales sunt, quod lux late usus est ad informationem transmissionis sed non ad informationem transmutationis, id est computationis digitalis optical. Similiter, quantum ad computationem, principales sunt provocationes physicae ad computationem digitalem opticam. Charta deinde in singula prioris neuromorphici photonici computandi suggestum Tait et. al. quadrigis editis in MMXIV, qui inscribitur Iaci et ponderis: Integrated network pro scalable photonic spica processus. Eorum charta recentior describitur eventus primae demonstrationis experimentalis experimentalis ornatum retis photonicis integratis. 

In architectura "passim et pondus" computando, "nodi" attribuuntur unica "necem tabellarius" id est "necem divisio multiplex (WDM)" et deinde aliis "nodis" sparsis. Nodi in hac architectura intelliguntur mores neuronos simulare in cerebro humano. Tunc signa "WDM" per filtras continuas uniformes quae dicuntur "microring (MRR) pondus riparum" processit et deinde electricaliter in summam potestatem deprehensionis valoris mensuratae sumuntur. Non-linearitas huius ultimi transformationis electronico-opticae/computatio est praecise non-linearitas ad munus neuronum imitandum requiritur, essentialis computandi sub principiis neuromorphicis. 

In charta, disputant has motus transformationis electro-opticae experimentaliter verificatas mathematice identificari cum "node 2-nodi continuo-temporis recurrentis retis neuralis" (CTRNN) exemplar. Hi pioneering eventus suggerunt programmandi instrumenta, quae ad exempla CTRNN adhibita sunt, suggestis neuromorphicis silicon-substructis applicari posse. Haec inventio viam aperit ad methodologiam CTRNN adaptandam cum siliconibus siliconibus neuromorphicis. In charta sua, tale exemplar faciunt adaptationem in architectura "passim et pondus". Exitus ostendunt exemplar CTRNN simulatum in 49-nodo architecturae cedere architecturae neuromorphicae computandi ad exempla computandi classica per 3 ordines magnitudinis.