د سوپر کمپیوټینګ پرمختګونه: د نیورومورفیک نظری شبکې کارول

په تیرو څو لسیزو کې، یو وخت پیژندل شوی او دقیق رجحان، د مور قانون، چې په 1965 کې د IBM د ګورډن مور لخوا وړاندوینه شوې وه، اوس ورو ورو د کمپیوټري فعالیت یوه ناقصه اندازه کیږي. د مور قانون وړاندوینه وکړه چې په هرو دوه کلونو کې به په یو مدغم سرکټ کې د ټرانزیسټرونو شمیر دوه چنده شي ، چې په ورته مقدار کې به ډیر ټرانزیسټرونه وي ، چې د کمپیوټري فعالیت د زیاتوالي لامل کیږي. د اپریل په 2005 کې، ګورډن مور پخپله یوه مرکه کې وویل چې د هغه اټکل به نور دوام ومومي: "د اندازې [د ټرانزیسټرونو] له مخې تاسو لیدلی شئ چې موږ د اتومونو اندازې ته نږدې یو چې یو بنسټیز خنډ دی، مګر دا دوه یا درې نسلونه به وي مخکې له دې چې موږ دې ته ورسیږو — مګر دا دومره لرې ده چې موږ یې لیدلي یو. موږ یو بنسټیز حد ته رسیدو دمخه له 10 څخه تر 20 کلونو پورې نور وخت لرو."   

که څه هم د مور قانون د یو څه پای ته رسیدو لپاره برباد دی، د کمپیوټر نور شاخصونه د تطبیق زیاتوالی لیدل کیږي. د هغه ټیکنالوژۍ سره چې موږ یې په خپل ورځني ژوند کې کاروو، موږ ټول لیدلی شو چې د کمپیوټرونو رجحانات کوچني او کوچني کیږي، مګر دا چې د وسیلې بیټرۍ اوږده او اوږده وي. د بیټرۍ سره وروستی رجحان د Koomey's Law په نوم یادیږي، چې د سټینفورډ پوهنتون پروفیسور جوناتن کومي په نوم نومول شوی. د کومي قانون وړاندوینه کوي چې "... په ثابت کمپیوټري بار کې، د بیټرۍ مقدار چې تاسو ورته اړتیا لرئ په هر نیم کال کې دوه فکتور راټیټیږي." له همدې امله، د بریښنایی بریښنا مصرف یا د کمپیوټر انرژي موثریت په هرو 18 میاشتو کې دوه چنده کیږي. نو، هغه څه چې دا ټول رجحانات او بدلونونه په نښه کوي او ښکاره کوي د کمپیوټر راتلونکی دی.

د کمپیوټر راتلونکی

موږ په تاریخ کې داسې وخت ته رسیدلي یو چیرې چې موږ باید کمپیوټري بیا تعریف کړو ځکه چې رجحانات او قوانین چې څو لسیزې دمخه وړاندوینه شوي نور د پلي کیدو وړ ندي. همچنان ، لکه څنګه چې کمپیوټري د نانو او کوانټم پیمانونو په لور فشار راوړي ، د راتلونکي لپاره روښانه فزیکي محدودیتونه او ننګونې شتون لري. شاید د سوپر کمپیوټینګ ترټولو د پام وړ هڅه، د کوانټم کمپیوټري، د موازي محاسبې لپاره د ریښتیا د کوانټم ښکیلتیا د کارولو ښکاره ننګونه ده، دا د کوانټم ډیکویرنس دمخه د محاسبې ترسره کول دي. په هرصورت، د کوانټم کمپیوټري ننګونو سره سره په تیرو څو لسیزو کې ډیر پرمختګ شوی. یو څوک کولی شي د دودیز جان وان نیومن کمپیوټر جوړښت ماډلونه ومومي چې په کوانټم کمپیوټري کې پلي کیږي. مګر د (سوپر) کمپیوټینګ یو بل نه پیژندل شوی سیمه شتون لري ، چې د نیورومورفیک کمپیوټري په نوم یادیږي چې دودیز وون نیومن جوړښت نه تعقیبوي. 

د نیورومورفیک کمپیوټینګ د کالټیک پروفیسور کارور میډ لخوا په 1990 کې په خپل سمینال مقاله کې تصور شوی و. په بنسټیز ډول، د نیورومورفیک کمپیوټري اصول د عمل په تیوري شوي بیولوژیکي اصولو ولاړ دي، لکه څنګه چې فکر کیږي د انسان دماغ لخوا په محاسبه کې کارول کیږي. د نیورومورفیک کمپیوټري تیوري په مقابل کې د کلاسیک وون نیومن کمپیوټري تیوري تر مینځ لنډ توپیر د ډان مونرو لخوا په یوه مقاله کې لنډیز شوی. د کمپیوټري ماشین لپاره انجمن ژورنال بیان په دې ډول دی: "په دودیز وون نیومن جوړښت کې، یو پیاوړی منطق کور (یا څو موازي) په ترتیب سره د حافظې څخه ترلاسه شوي معلوماتو باندې کار کوي. برعکس، 'نیورومورفیک' کمپیوټري کمپیوټري او حافظه دواړه د نسبتا ابتدايي 'نیورونونو' په منځ کې ویشي، چې هر یو یې د سلګونو یا زرګونو نورو نیورونونو سره د "Synapses" له لارې اړیکه لري.  

د نیورومورفیک کمپیوټر نورې مهمې ځانګړتیاوې د غلطۍ عدم برداشت شامل دي، چې موخه یې د انسان دماغ وړتیا نمونه کول دي چې نیورونونه له لاسه ورکړي او بیا هم د فعالیت کولو وړ وي. په ورته ډول، په دودیز کمپیوټر کې د یو ټرانزیسټر ضایع کول په مناسب فعالیت اغیزه کوي. د نیورومورفیک کمپیوټینګ بله تصور شوې او هدفمنده ګټه دا ده چې پروګرام کولو ته اړتیا نشته. دا وروستی هدف بیا د انسان دماغ د زده کړې، ځواب ویلو او سیګنالونو سره موافقت کولو وړتیا ماډل کول دي. پدې توګه ، نیورومورفیک کمپیوټري اوس مهال د ماشین زده کړې او مصنوعي استخباراتو دندو لپاره غوره نوماند دی. 

د نیورومورفیک سوپر کمپیوټینګ پرمختګونه

د دې مقالې پاتې برخه به د نیورومورفیک سوپر کمپیوټرینګ پرمختګونو ته وده ورکړي. په ځانګړې توګه، په دې وروستیو کې د الکساندر تایټ ایټ څخه د ارکسیف په اړه خپره شوې څیړنه. al. د پرنسټن پوهنتون څخه بهر دا ښیي چې د سیلیکون پراساس فوټونک عصبي شبکې ماډل نږدې 2000 ځله د دودیز کمپیوټري کړنلارې څخه کار اخلي. د کمپیوټر دا نیورومورفیک فوټونک پلیټ فارم کولی شي د الټرا فاسټ معلوماتو پروسس کولو لامل شي. 

د Tait et. al. د کاغذ حق نیورومورفیک سیلیکون فوتونکس د کمپیوټري کولو لپاره د بریښنایی مقناطیسي وړانګو د فوټونک ر lightا فارم کارولو ګټې او زیانونه تشریح کول پیل کوي. د کاغذ لومړني اصلي ټکي دا دي چې رڼا په پراخه کچه د معلوماتو لیږد لپاره کارول کیږي مګر د معلوماتو د لیږد لپاره نه، د بیلګې په توګه ډیجیټل آپټیکل کمپیوټري. په ورته ډول، د کوانټم کمپیوټري لپاره، د ډیجیټل نظری کمپیوټر لپاره بنسټیز فزیکي ننګونې شتون لري. دا مقاله بیا د پخوانی وړاندیز شوي نیورومورفیک فوټونک کمپیوټري پلیټ فارم ټایټ ایټ توضیحاتو ته ځي. al. ټیم په 2014 کې خپور شوی، حقدار خپرونه او وزن: د توزیع وړ فوټونک سپیک پروسس کولو لپاره مربوط شبکه. د دوی نوې پاڼه د یو مربوط فوټونک عصبي شبکې د لومړي تجربوي مظاهرې پایلې بیانوي. 

د "براډکاسټ او وزن" کمپیوټري جوړښت کې، "نوډز" یو ځانګړی "د طول موج کیریر" ګمارل شوی چې "د طول موج ویش ملټي پلیکس (WDM)" دی او بیا نورو "نوډونو" ته خپریږي. په دې جوړښت کې "نوډونه" د انسان دماغ کې د نیورون چلند انډول کولو لپاره دي. بیا د "WDM" سیګنالونه د دوامداره ارزښت لرونکي فلټرونو له لارې پروسس کیږي چې د "مایکرینګ (MRR) وزن بانکونو" په نوم یادیږي او بیا په بریښنایی ډول د اندازه شوي ټول بریښنا کشف ارزښت کې مجموعه کیږي. د دې وروستي الیکټرو - آپټیک بدلون / محاسبې غیر خطي په دقیق ډول د نیورون فعالیت تقلید لپاره اړین غیر خطي دی ، د نیورومورفیک اصولو لاندې کمپیوټري کولو لپاره اړین دی. 

په مقاله کې، دوی بحث کوي چې دا په تجربه کې تایید شوي الکترو آپټیک بدلون متحرکات د "2-node دوامداره وخت تکرار عصبي شبکې" (CTRNN) ماډل ته په ریاضي ډول ورته دي. دا مخکښې پایلې وړاندیز کوي چې د برنامې وسیلې چې د CTRNN ماډلونو لپاره کارول شوي د سیلیکون پراساس نیورومورفیک پلیټ فارمونو کې پلي کیدی شي. دا کشف د نیورومورفیک سیلیکون فوټونیکونو ته د CTRNN میتودولوژي تطبیق کولو لاره پرانیزي. د دوی په کاغذ کې، دوی یوازې د دوی "خپرونو او وزن" جوړښت کې د داسې ماډل تطبیق کوي. پایلې ښیي چې د CTRNN ماډل د دوی په 49-نوډ جوړښت کې سمول شوی د نیورومورفیک کمپیوټري جوړښت تولیدوي ترڅو د کلاسیک کمپیوټري ماډلونو څخه د 3 امرونو شدت سره ښه فعالیت وکړي.