Fyzici vytvorili elektrickú sieť, ktorá sa môže učiť

Tím vedcov pod vedením fyzika Samuela Dillavoua pospájaním zostavil malú elektrickú sieť

náhodne 16 rezistorov.Výskumníci nastavili napätie na konkrétne vstupné uzly a čítali výstupné uzly. Nezávislým nastavením odporov sa sieť naučila produkovať požadované údaje pre danú sadu vstupných hodnôt.

„Sieť bola nakonfigurovaná tak, aby vykonávala mnohéjednoduché úlohy AI,“ hovorí Dillavu. "Napríklad dokáže rozlíšiť medzi tromi typmi kvetov dúhovky s presnosťou viac ako 95% na základe štyroch parametrov: dĺžky a šírky okvetných lístkov a sepalov."

Pre strojové učenie je to zvyčajne AIpomocou umelých neurónových sietí. Takéto siete zvyčajne existujú iba v pamäti počítača. Neurónová sieť pozostáva z bodov alebo uzlov, z ktorých každý môže nadobudnúť hodnotu od 0 do 1, spojených hranami. Každá hrana má svoju váhu v závislosti od hodnôt v uzloch. Pri tréningu takéhoto systému je potrebné upraviť hmotnosť hrán, aby ste dosiahli požadovaný výsledok.

„Toto je zložitý problém s optimalizáciousa výrazne zvyšuje s veľkosťou siete a vyžaduje veľké množstvo výpočtových zdrojov,“ poznamenáva Dillavu. "Situáciu komplikuje skutočnosť, že všetky hrany musia byť vyladené súčasne."

Aby fyzici tento problém obišli, hľadali systémy, ktoré by sa dokázali vyladiť bez externých výpočtov.

Vedci pri svojom výskume postavili dvaidentické siete nad sebou. V uzavretej sieti priviedli napätie a zaznamenali požadované hodnoty na výstupných prvkoch. V otvorenej sieti bolo nastavené iba napätie na vstupnom rezistore.

Systém reguloval odpor na rezistorochv dvoch sieťach v závislosti od rozdielu napätia medzi identickými uzlami v každej z nich. Počas niekoľkých iterácií tieto úpravy zosúladili všetky napätia na všetkých odporoch v dvoch sieťach. Systém sa naučil produkovať správny výstup pre dané vstupné hodnoty.

Foto: Veda

"Toto nastavenie vyžaduje málo výpočtov,hovorí Dillavu. — Systém potrebuje iba porovnať pokles napätia na príslušných rezistoroch v uzavretej a voľnej sieti pomocou komparátora. Naša práca dokazuje základnú možnosť nového spôsobu strojového učenia, ktorý si nevyžaduje veľké výpočty.“

Čítaj viac:

"James Webb" urobil najjasnejšiu fotografiu hviezdy v histórii

Dobrovoľná smrť. Hovoríme, ako funguje postup eutanázie na celom svete

Vedci narazili na 1500 rokov starú archeologickú anomáliu