14 أبريل 2023 (أضواء Nanowerk) ذاكرة تغيير الطور (PCM) هي نوع من تكنولوجيا الذاكرة غير المتطايرة التي تقوم بتخزين البيانات على مقياس النانو عن طريق تغيير مرحلة مادة متخصصة بين الحالات البلورية وغير المتبلورة. في الحالة البلورية، تظهر المادة مقاومة كهربائية منخفضة، بينما في الحالة غير المتبلورة، تتمتع بمقاومة عالية. من خلال تطبيق حرارة مختلفة ونبضات تبريد سريعة، يمكن تبديل الطور، مما يسمح بكتابة البيانات وقراءتها كقيم ثنائية (0 و1) أو قيم تناظرية مستمرة بناءً على مقاومة المادة. ذاكرة تغيير الطور هي تقنية ناشئة ذات إمكانات كبيرة لتطوير الحوسبة التناظرية في الذاكرة، خاصة في الشبكات العصبية العميقة والحوسبة العصبية. تؤثر عوامل مختلفة، مثل قيم المقاومة ونافذة الذاكرة وانحراف المقاومة، على أداء PCM في هذه التطبيقات. حتى الآن، كان من الصعب على الباحثين مقارنة أجهزة PCM للحوسبة في الذاكرة بناءً على خصائص أجهزتها المختلفة فقط، والتي غالبًا ما كانت لها مقايضات وارتباطات. التحدي الآخر هو أن الحوسبة التناظرية في الذاكرة يمكنها تحسين السرعة بشكل كبير وتقليل استهلاك الطاقة لحوسبة الذكاء الاصطناعي، ولكنها قد تعاني من انخفاض الدقة بسبب الخلل في أجهزة الذاكرة التناظرية. بحث جديد، نشر في مواد إلكترونية متقدمة ("تحسين ذاكرة تغيير الطور المتوقعة لاستدلال الحوسبة التناظرية داخل الذاكرة")، يعالج هذه المشكلات من خلال 1) قياس أجهزة PCM على نطاق واسع في الشبكات العصبية الكبيرة، وتقديم إرشادات قيمة لتحسين هذه الأجهزة في المستقبل، و2) تحسين وتحسين أجهزة الذاكرة التناظرية المصنوعة من مواد متغيرة الطور، مما يؤدي في النهاية إلى تعزيز دقة حوسبة الذكاء الاصطناعي. يشرح نينغ لي، الذي كان يعمل في ذلك الوقت في مركز أبحاث IBM في يوركتاون هايتس وألباني (الآن أستاذ مشارك في جامعة ليهاي)، المؤلف الأول للدراسة، وزملاؤه في شركة IBM: "أولاً، اكتشفنا أن العديد من خصائص الجهاز يمكن ضبطها بشكل منهجي باستخدام طبقة الخطوط الملاحية المنتظمة التي تم تقديمها في عملنا السابق. ثانيًا، وجدنا طريقة لتحسين خصائص الجهاز هذه من وجهة نظر النظام باستخدام عمليات محاكاة واسعة النطاق على مستوى النظام. وقد مكّن هذان التقدمان معًا الفريق من تحديد أفضل الأجهزة. في هذا العمل، أنشأ الفريق نماذج لتمثيل سلوك الانجراف والضوضاء لأجهزة PCM. واستخدموا هذه النماذج لتقييم أداء هذه الأجهزة في تطبيقات استدلال الشبكة العصبية. قاموا بتقييم أداء الشبكات العصبية الكبيرة التي تحتوي على عشرات الملايين من الأوزان (أي المعلمات داخل الشبكة العصبية التي تحدد قوة الاتصالات بين الخلايا العصبية؛ وفي حالة الحوسبة التناظرية في الذاكرة القائمة على PCM، يتم تخزين الأوزان كقيم مقاومة في أجهزة PCM) باستخدام أجهزة PCM مع أو بدون بطانات إسقاط (طبقات إضافية يتم إدخالها في بنية جهاز PCM، وهي مصنوعة من مادة غير متغيرة الطور)، واختبار مجموعة متنوعة من الشبكات العصبية العميقة (DNNs) و مجموعات البيانات في خطوات زمنية متعددة.
الخصائص المقاسة لجهاز PCM وتأثيرها على دقة الشبكة كدالة لنافذة ذاكرة PCM أ) نطاق البرمجة Gmax – Gmin، ب) معامل الانجراف الأقصى، ج) الانحراف المعياري لمعامل الانجراف، د) ضوضاء القراءة الطبيعية، هـ) ResNet- 32 (CIFAR-10) خطأ الاستدلال على المدى القصير (ثانية واحدة) والمدى الطويل (شهر واحد) بعد البرمجة، و) خطأ الاستدلال LSTM (PTB) عند ثانية واحدة وشهر واحد بعد البرمجة، ز) خطأ الاستدلال BERT (MRPC) في ثانية واحدة وشهر واحد بعد البرمجة، ح) خطأ في استنتاج BERT (MNLI) في ثانية واحدة وشهر واحد بعد البرمجة. (أعيد طبعها بإذن من Wiley-VCH Verlag) (انقر على الصورة للتكبير) وجدت الدراسة أن الأجهزة ذات بطانات الإسقاط تعمل بشكل جيد عبر أنواع DNN المختلفة، بما في ذلك الشبكات العصبية المتكررة (RNNs)، والشبكات العصبية التلافيفية (CNNs)، والمحولات. الشبكات القائمة. قام الباحثون أيضًا بفحص تأثير خصائص الجهاز المختلفة على دقة الشبكة وحددوا مجموعة من مواصفات الجهاز المستهدف لـ PCM مع البطانات التي يمكن أن تؤدي إلى مزيد من التحسينات. وعلى عكس التقارير السابقة عن أجهزة PCM لحوسبة الذكاء الاصطناعي، فإن هذا العمل يربط نتائج الأجهزة بالنتائج النهائية لرقائق الحوسبة مع شبكات عصبية عميقة كبيرة ومفيدة. يوضح الدكتور لي أنه من الصعب مقارنة أجهزة PCM المخصصة للحوسبة داخل الذاكرة بتطبيقات الذكاء الاصطناعي باستخدام خصائص الجهاز فقط. توفر الدراسة حلاً لهذه المشكلة من خلال تقديم معايير شاملة لأجهزة PCM في شبكات مختلفة في ظل ظروف مختلفة لرسم خرائط الوزن وإرشادات لتحسين جهاز PCM. من خلال القدرة على إظهار أنه يمكن ضبط خصائص الجهاز بشكل مستمر، وأن هذه الخصائص مرتبطة ببعضها البعض، يصبح التحسين المنهجي للأجهزة ممكنًا. باستخدام استراتيجية التحسين الخاصة بهم، أثبت الباحثون أنهم قادرون على تحقيق دقة أفضل بكثير لكل من البرمجة قصيرة المدى وطويلة المدى. لقد خفضوا بشكل كبير تأثيرات انحراف PCM والضوضاء على الشبكات العصبية العميقة، مما أدى إلى تحسين الدقة الأولية والدقة على المدى الطويل. ويشير لي إلى أن "التطبيقات المحتملة لعملنا تشمل تحسين السرعة، وتقليل الطاقة، وخفض التكلفة في معالجة اللغة، والتعرف على الصور، وحتى تطبيقات الذكاء الاصطناعي الأوسع، مثل ChatGPT". ونتيجة لهذا العمل، يتصور الباحثون أن حسابات الشبكات العصبية الكبيرة ستصبح أسرع وأكثر مراعاة للبيئة وأرخص. تتضمن المراحل التالية في تحقيقاتهم المزيد من تحسين أجهزة PCM وتنفيذها في شرائح الكمبيوتر. ويخلص لي إلى أن "الاتجاه المستقبلي لهذا المجال البحثي هو تمكين المنتجات الحقيقية التي يجدها العملاء مفيدة". "على الرغم من أن الأنظمة التناظرية تستخدم أجهزة تناظرية غير كاملة، إلا أنها توفر مزايا كبيرة من حيث السرعة والقوة والتكلفة. ويكمن التحدي في تحديد التطبيقات المناسبة وتمكينها.
By
مايكل
بيرجر
-
مايكل مؤلف لثلاثة كتب من الجمعية الملكية للكيمياء:
جمعية النانو: دفع حدود التكنولوجيا,
تقنية النانو: المستقبل صغيرو
هندسة النانو: المهارات والأدوات التي تجعل التكنولوجيا غير مرئية
حقوق الطبع والنشر ©
مايكل
بيرجر
-
مايكل مؤلف لثلاثة كتب من الجمعية الملكية للكيمياء:
جمعية النانو: دفع حدود التكنولوجيا,
تقنية النانو: المستقبل صغيرو
هندسة النانو: المهارات والأدوات التي تجعل التكنولوجيا غير مرئية
حقوق الطبع والنشر ©
نانوويرك
كن مؤلفًا ضيفًا في Spotlight! انضم إلى مجموعتنا الكبيرة والمتنامية من المساهمين الضيوف. هل نشرت للتو ورقة علمية أو لديك تطورات أخرى مثيرة لمشاركتها مع مجتمع تكنولوجيا النانو؟ إليك كيفية النشر على nanowerk.com.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- المصدر https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=62821.php
- :يكون
- 1
- 10
- 7
- 8
- 9
- a
- ماهرون
- دقة
- التأهيل
- في
- إضافي
- عناوين
- السلف
- مزايا
- تؤثر
- بعد
- AI
- السماح
- بالرغم ان
- أمازون
- و
- آخر
- التطبيقات
- تطبيق
- هي
- AS
- محام
- At
- المؤلفة
- على أساس
- BE
- أصبح
- يصبح
- يجري
- أفضل
- أفضل
- ما بين
- كُتُب
- تعزيز
- الحدود
- أوسع
- by
- CAN
- حقيبة
- مركز
- تحدى
- تحدي
- تغيير
- متغير
- الخصائص
- شات جي بي تي
- أرخص
- كيمياء
- شيبس
- انقر
- الزملاء
- مجتمع
- قارن
- حساب
- الكمبيوتر
- الحوسبة
- الشروط
- التواصل
- استهلاك
- متواصل
- بشكل متواصل
- الارتباطات
- التكلفة
- خلق
- العملاء
- البيانات
- قواعد البيانات
- التاريخ
- عميق
- الشبكات العصبية العميقة
- تظاهر
- حدد
- التطورات
- الانحراف
- جهاز
- الأجهزة
- مختلف
- صعبة
- اتجاه
- اكتشف
- e
- الآثار
- إلكتروني
- الناشئة
- التكنولوجيا الناشئة
- تمكين
- تمكين
- تمكين
- تعزيز
- خطأ
- الأثير (ETH)
- تقييم
- حتى
- المثيره
- المعارض
- شرح
- ويوضح
- واسع
- العوامل
- بعيدا
- أسرع
- حقل
- ويرى
- الاسم الأول
- في حالة
- وجدت
- تبدأ من
- وظيفة
- إضافي
- مستقبل
- GIF
- عظيم
- جدا
- تجمع
- متزايد
- ضيف
- المبادئ التوجيهية
- يملك
- المرتفعات
- مرتفع
- كيفية
- كيفية
- HTTPS
- i
- IBM
- محدد
- تحديد
- تحديد
- صورة
- التعرف على الصور
- التأثير
- تحقيق
- تحسن
- تحسن
- تحسينات
- تحسين
- in
- تتضمن
- بما فيه
- في البداية
- أدخلت
- التحقيقات
- مسائل
- IT
- الانضمام
- JPG
- لغة
- كبير
- طبقة
- طبقات
- قيادة
- شعار
- طويل
- طويل الأجل
- منخفض
- صنع
- القيام ب
- كثير
- رسم الخرائط
- مادة
- المواد
- مايو..
- مكبر الصوت : يدعم، مع دعم ميكروفون مدمج لمنع الضوضاء
- مايكل
- وسط
- ملايين
- عارضات ازياء
- شهر
- متعدد
- الاسم
- تكنولوجيا النانو
- شبكة
- الشبكات
- عصبي
- الشبكة العصبية
- الشبكات العصبية
- الخلايا العصبية
- جديد
- التالي
- ضجيج
- of
- عرض
- الوهب
- on
- ONE
- التحسين
- الأمثل
- الأمثل
- تحسين
- أخرى
- ورق
- المعلمات
- خاصة
- قمة
- نفذ
- أداء
- إذن
- مرحلة جديدة
- PHP
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- البوينت
- بسبب، حظ
- نقاط
- ممكن
- محتمل
- قوة
- سابق
- قبل
- المشكلة
- معالجة
- المنتجات
- البروفيسور
- برمجة وتطوير
- المتوقع
- إسقاط
- ويوفر
- نشر
- نشرت
- الناشر
- دفع
- نطاق
- بسرعة
- عرض
- حقيقي
- اعتراف
- تخفيض
- عقار مخفض
- التقارير
- مثل
- بحث
- الباحثين
- المقاومة
- نتيجة
- النتائج
- ملكي
- s
- الثاني
- مشاركة
- قصير
- المدى القصير
- إظهار
- هام
- بشكل ملحوظ
- مهارات
- So
- حتى الآن
- جاليات
- حل
- متخصص
- مواصفات
- سرعة
- ضوء كشاف
- مراحل
- معيار
- الولايه او المحافظه
- المحافظة
- تخزين
- فروعنا
- الإستراتيجيات
- قوة
- بناء
- دراسة
- هذه
- مناسب
- تحول
- نظام
- أنظمة
- الهدف
- فريق
- تكنولوجيا
- الاختبار
- أن
- •
- المستقبل
- من مشاركة
- منهم
- تشبه
- ثلاثة
- كرافت
- الوقت
- عنوان الاعلان
- إلى
- سويا
- أدوات
- أنواع
- في النهاية
- مع
- جامعة
- آخر التحديثات
- URL
- تستخدم
- القيمة
- القيم
- تشكيلة
- مختلف
- المزيد
- طريق..
- وزن
- حسن
- التي
- في حين
- من الذى
- سوف
- مع
- في غضون
- بدون
- للعمل
- عامل
- مكتوب
- حل متجر العقارات الشامل الخاص بك في جورجيا
- زفيرنت
اكثر من نانوويرك
تصميم تجريبي أكثر فعالية لهندسة الخلية إلى حالة جديدة
عقدة المصدر: 2305391
الطابع الزمني: أكتوبر 2، 2023
تقنية غير مدمرة جديدة لتحليل المواد ذات ذرة واحدة سميكة
عقدة المصدر: 2551262
الطابع الزمني: أبريل 19، 2024
تطوير ألياف كربونية مركبة قوية وفعالة من حيث التكلفة باستخدام الأنابيب النانوية الكربونية
عقدة المصدر: 1992517
الطابع الزمني: مارس 3 ،2023
يطور العلماء تقنية رش فعالة للمواد النشطة بيولوجيًا
عقدة المصدر: 2238542
الطابع الزمني: أغسطس 21، 2023
استخدام التعلم الآلي للمساعدة في مراقبة المخاطر الناجمة عن المناخ
عقدة المصدر: 1893836
الطابع الزمني: يناير 13، 2023
يقوم الباحثون بتطوير مواد متقدمة مستوحاة من الطبيعة لتحقيق انعكاس للطاقة الشمسية بنسبة 99.6%
عقدة المصدر: 2425864
الطابع الزمني: يناير 3، 2024
تعزز المغناطيسية نظامًا إلكترونيًا غير عادي في المواد الكمومية
عقدة المصدر: 2008575
الطابع الزمني: مارس 13 ،2023
تكشف القياسات الدقيقة لكتلة النوى عن خصائص النجم النيوتروني
عقدة المصدر: 2086204
الطابع الزمني: 5 مايو 2023
يمكن للذكاء الاصطناعي تنبيه المخططين الحضريين وصانعي السياسات إلى اضمحلال المدن
عقدة المصدر: 2353333
الطابع الزمني: أكتوبر 28، 2023
قام الباحثون بتفصيل خصائص لم يسبق لها مثيل في عائلة من معادن Kagome فائقة التوصيل
عقدة المصدر: 1953748
الطابع الزمني: فبراير 11، 2023
يستحضر الذكاء الاصطناعي البروتينات التي تسرع التفاعلات الكيميائية
عقدة المصدر: 1972871
الطابع الزمني: فبراير 22، 2023