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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Neurocomputador. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor Um neurocomputador é um dispositivo de processamento de informações baseado nos princípios de operação de sistemas neurais naturais. Esses princípios foram formalizados, o que possibilitou falar sobre a teoria das redes neurais artificiais. O problema dos neurocomputadores é construir dispositivos físicos reais, que permitam não apenas simular redes neurais artificiais em um computador convencional, mas também alterar os princípios de operação do computador de forma que seja possível dizer que eles funcionam de acordo com a teoria das redes neurais artificiais. Os termos neurocibernética, neuroinformática, neurocomputadores entraram em uso científico recentemente - em meados dos anos 80 do século XX. No entanto, cérebros eletrônicos e biológicos têm sido constantemente comparados ao longo da história da computação. O famoso livro de N. Wiener "Cybernetics" (1948) tem o subtítulo "Control and Communication in Animals and Machines". Os primeiros neurocomputadores foram os perceptrons de Rosenblatt: Mark-1 (1958) e Tobermory (1961-1967), assim como o Adalin, desenvolvido por Widrow e Hoff (1960) baseado na regra delta (fórmula de Widrow). Adaline (somador adaptativo de aprendizado de viúva) é agora um recurso padrão em muitos sistemas de comunicação e processamento de sinal. Na mesma série dos primeiros neurocomputadores está o programa "Kora", desenvolvido em 1961 sob a liderança de M. M. Bongard.
Numerosos elementos (dispositivos) de um computador localizados em sua unidade de sistema podem ser divididos em apenas cinco grupos principais. Estes são a unidade central de processamento, memória, barramento, fonte de alimentação e vários conversores analógico-digital e digital-analógico (ADC e DAC). O processador está conectado diretamente aos elementos de memória rápida (aleatória). Também é chamada de memória de acesso aleatório (RAM) ou memória de acesso aleatório. Quando você desliga o computador, ele é apagado e todos os dados nele contidos são perdidos. Os dados são retidos na memória não volátil mesmo depois que o computador é desligado. Na maioria das vezes, é maior em volume do que a RAM, embora não tão rápido. São discos rígidos, disquetes e ópticos, fitas magnéticas, etc. Os dados são transferidos através do barramento entre os dispositivos da unidade de sistema. ADCs e DACs convertem informações do formato analógico para o digital: em conjuntos de números, geralmente binários e vice-versa. ADC e DAC são chamados de controladores. Qualquer controlador contém um microprocessador, o que significa que é um computador, mas não universal, no qual está instalado, mas especializado. Os programas são “soldados” nos microcircuitos que são executados quando o computador é ligado e, por assim dizer, o animam, transformando muitas partes conectadas por fios em um único todo - em um conversor universal de informações pronto para uso. A tecnologia de microprocessadores já está se aproximando dos limites fundamentais. A lei preditiva de Gordon Moore afirma que a densidade de transistores em um microcircuito dobra a cada ano e meio. Surpreendentemente, nos últimos vinte anos, foi realizado. No entanto, seguindo essa lei, até 2010-2020 o tamanho do transistor deve ser reduzido para quatro ou cinco átomos. Muitas alternativas estão sendo consideradas. As tecnologias capazes de aumentar exponencialmente o poder de processamento dos computadores incluem tecnologias moleculares ou atômicas; DNA e outros materiais biológicos; tecnologias tridimensionais; tecnologias baseadas em fótons em vez de elétrons e, finalmente, tecnologias quânticas que usam partículas elementares. No século XXI, a tecnologia da computação se fundirá não apenas com a engenharia de comunicação e mecânica, mas também com os processos biológicos, o que abrirá oportunidades como a criação de implantes artificiais, tecidos inteligentes, máquinas inteligentes, computadores "vivos" e humanos-máquinas. híbridos. Hoje, uma das áreas mais promissoras da microeletrônica são os neurocomputadores. Seu dispositivo, ou arquitetura, é diferente dos computadores convencionais. Os microcircuitos são semelhantes em estrutura às redes neurais do cérebro humano. Foi daí que surgiu o nome. Daí as características do neurocomputador. Ele é capaz de aprender, o que significa que ele é capaz de lidar com tarefas que um computador convencional não pode fazer. Seu principal trunfo é resolver problemas sem um algoritmo claro ou com enormes fluxos de informações. Por isso, os neurocomputadores já são usados hoje em trocas financeiras, onde ajudam a prever flutuações na taxa de câmbio e nas ações. É claro que os militares não ficaram de lado. Neurocomputadores, reconhecendo imagens, corrigem o vôo de mísseis ao longo de uma determinada rota. O neurocomputador tornou-se, em essência, a bandeira de uma nova onda de pesquisa e desenvolvimento no campo dos métodos de redes neurais de processamento de informações, substituindo quase completamente o termo "neurocibernética". As esperanças associadas aos primeiros trabalhos sobre a criação de sistemas de inteligência artificial (IA) foram naturalmente transferidas para os neurocomputadores, entendidos em sentido amplo como protótipos de um "cérebro artificial" - um sistema inteligente que deveria ser construído e funcionar de forma semelhante ao cérebro humano. O prefixo "neuro" enfatizou a diferença entre tal sistema e um computador tradicional e a proximidade funcional com o cérebro.
A situação real rapidamente nos forçou a restringir a compreensão do termo "neurocomputador" à identificação com redes neurais artificiais. Na maioria dos trabalhos modernos, esse termo (ou o termo "neurocomputação") é usado para se referir a todo o espectro de trabalho dentro da estrutura de uma abordagem para construir sistemas de IA com base na modelagem de elementos, estruturas, interações e funções de vários níveis do sistema nervoso. No sentido moderno, um neurocomputador é um software especializado ou dispositivo de computação implementado em hardware que simula a operação de uma rede neural. O primeiro neurocomputador de hardware na URSS foi desenvolvido em 1988-1989. baseado na ideologia de redes neurais estocásticas de conjunto. O trabalho foi realizado sob a orientação do Doutor em Ciências Técnicas. E.M.Kussulya, para quem Nikolai Mikhailovich já havia transferido o departamento naquela época. O primeiro modelo de neurocomputador (1989) foi criado na base do elemento doméstico e foi um prefixo para um computador pessoal. Nos layouts subsequentes, uma base de elementos mais avançada foi usada. Em 1992, juntamente com a empresa japonesa WACOM, a última versão do neurocomputador foi desenvolvida e testada experimentalmente em problemas de reconhecimento de padrões.
O trabalho subsequente do Departamento foi relacionado ao desenvolvimento de tecnologias de informação de redes neurais. Foram criados classificadores de redes neurais eficientes que foram utilizados nas tarefas de reconhecimento de texturas, identificação de uma pessoa por voz, reconhecimento de caracteres manuscritos, palavras escritas contínuas, etc. Apesar da natureza aplicada desses trabalhos, o Departamento manteve a abordagem global dos problemas da inteligência artificial incutida por N.M. Amosov, a capacidade de ver o problema como um todo e acumular experiência para os próximos "descobertas". Autor: Musskiy S.A.
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