Dans cinq ans, la puissance de calcul requise par l'IA dépassera 1 million de fois ! Douze organisations ont publié conjointement un article de 88 pages : « L'informatique intelligente » est l'antidote

L'intelligence artificielle est une industrie qui « lutte pour les ressources financières ». Sans équipement informatique haute performance, sans parler du développement de modèles de base, même les modèles les plus fins ne peuvent être réalisés.

Mais si nous comptons uniquement sur le matériel et sur la vitesse actuelle de développement des performances informatiques, tôt ou tard nous ne serons pas en mesure de répondre à la demande toujours croissante, nous avons donc également besoin de des logiciels de support pour coordonner et coordonner la puissance de calcul À l'heure actuelle, nous avons besoin d'utiliser la technologie "Intelligent Computing".

Récemment, pas moins de douze instituts de recherche nationaux et étrangers, dont le laboratoire Zhijiang, l'Académie chinoise d'ingénierie, l'Université nationale de technologie de défense, l'Université du Zhejiang, etc., ont publié conjointement un article, menant une enquête complète sur le domaine de l'informatique intelligente pour la première fois, couvrant les fondements théoriques, l'intégration technologique de l'intelligence et de l'informatique, les applications importantes, les défis et les perspectives d'avenir.

Lien papier : https://spj.science.org/doi/10.34133/icomputing.0006​

C'est aussi le premier article à proposer formellement la définition et l'unification de l'informatique intelligente Un article de synthèse sur le cadre théorique, la structure du texte intégral est la suivante.

L'IA ouvre l'ère de la puissance de calcul à grande échelle

La société humaine passe d'une société de l'information à une société intelligente, et l'informatique est devenue un facteur clé dans la régulation et la promotion du développement social. Dans la nouvelle ère de la civilisation numérique où tout est interconnecté, l’informatique traditionnelle est loin de répondre aux besoins croissants de l’humanité en matière d’intelligence.

L'intérêt croissant des gens pour l'informatique intelligente, associé au développement de l'informatique, à la perception intelligente du monde physique et à la compréhension du mécanisme cognitif de la conscience humaine, ont conjointement amélioré le niveau d'intelligence de l'informatique et accéléré la découverte des connaissances. et la création.

Ces dernières années, l'informatique et les technologies de l'information se sont développées rapidement. En raison de la popularité et du succès sans précédent de l'apprentissage profond, l'intelligence artificielle (IA) s'est imposée comme la pointe de l'exploration humaine de l'intelligence artificielle et a connu une série d'avancées. ont été obtenus sur cette base. Les résultats de recherche récents incluent :

Convolutional Neural Network (CNN) proposé par Yann LeCun dans le domaine du raisonnement causal de l'apprentissage profond ; , proposé en 2006, le modèle Deep Belief Network (Deep Brief Network) et l'algorithme d'optimisation de rétropropagation.

J̈urgen Schmidhuber a proposé le réseau neuronal récurrent (RNN) et la mémoire à long terme (LSTM) largement utilisés, et les a utilisés avec succès pour traiter des données de séquence, telles que des données vocales, vidéo et de séries chronologiques.

En mars 2016, AlphaGo, le programme d'intelligence artificielle Go lancé par DeepMind, a affronté le meilleur maître humain de Go au monde, Lee Sedol, attirant une attention sans précédent dans le monde entier. Cette guerre homme-machine historique s'est terminée par une victoire écrasante. de l’intelligence artificielle a pris fin et est devenu le catalyseur qui a poussé la vague de l’intelligence artificielle à un tout autre niveau.

Un autre catalyseur important de l'intelligence artificielle est l'émergence de modèles pré-entraînés à grande échelle, qui ont commencé à être largement utilisés dans le langage naturel et le traitement d'images pour gérer une grande variété d'applications à l'aide du transfert. apprentissage.

Par exemple, GPT-3 a prouvé qu'un grand modèle avec une complexité structurelle élevée et un grand nombre de paramètres peut améliorer les performances de l'apprentissage profond. Inspiré de GPT-3, un grand nombre de modèles d'apprentissage profond à grande échelle. ont émergé.

Intelligence et informatique

La puissance de calcul est l'un des facteurs importants qui soutiennent l'informatique intelligente.

Compte tenu des sources de données astronomiques, des configurations matérielles hétérogènes et de l'évolution des besoins informatiques dans la société de l'information, l'informatique intelligente répond principalement aux exigences de puissance de calcul des tâches intelligentes à travers des architectures verticales et horizontales.

Les architectures verticales se caractérisent par une infrastructure informatique homogène, qui améliore principalement la puissance de calcul en appliquant des méthodes intelligentes pour améliorer l'efficacité de l'utilisation des ressources.

En revanche, l'architecture horizontale coordonne et planifie des ressources informatiques hétérogènes et étendues pour maximiser l'efficacité de l'informatique collaborative.

Par exemple, en avril 2020, en réponse aux besoins informatiques de la recherche mondiale sur le COVID-19, Folding@home a réuni 400 000 volontaires informatiques pour atteindre 2,5 exaflops de volume de calcul en trois semaines, soit plus que toute autre machine au monde. les superordinateurs du monde doivent disposer d’une forte puissance de calcul.

Même si de grands succès ont été obtenus dans les domaines du renseignement et de l'informatique, ces deux domaines sont encore confrontés à certaines difficultés.

Les défis de l'intelligence

L'intelligence artificielle utilisant le deep learning est actuellement encore non résolue en termes d'interprétabilité, de généralité, d'évolutivité et d'autonomie.

La plupart des technologies d'intelligence artificielle actuelles ne peuvent jouer qu'un rôle faible par rapport à l'intelligence humaine, et ne fonctionnent que dans des domaines ou des tâches spécifiques. Il reste encore un long chemin à parcourir pour parvenir à une intelligence artificielle puissante et générale.

Enfin, la mise à niveau de l'intelligence basée sur les données vers des formes d'intelligence plus diverses, notamment l'intelligence perceptuelle, l'intelligence cognitive, l'intelligence autonome et l'intelligence de fusion homme-machine, présente également des défis théoriques et techniques majeurs.

Défis informatiques

La vague numérique a entraîné une croissance sans précédent des applications, des connexions, des terminaux et des utilisateurs, ainsi que de la quantité de données générées, qui nécessitent toutes une énorme puissance de calcul.

Par exemple, la puissance de calcul requise pour l'intelligence artificielle double tous les 100 jours, ce qui signifie qu'elle devrait augmenter de plus d'un million de fois au cours des cinq prochaines années.

À mesure que la loi de Moore s'estompe, il devient difficile de répondre à des besoins en puissance de calcul qui augmentent si rapidement.

Loi de Moore : Le nombre de transistors pouvant être logés sur un circuit intégré doublera environ tous les deux ans

Le traitement de tâches à grande échelle dans une société intelligente repose sur divers calculs spécifiques Combinaison efficace de ressources, les modèles matériels traditionnels ne peuvent pas bien s'adapter aux algorithmes intelligents, ce qui limite considérablement le développement de logiciels.

Qu’est-ce que l’informatique intelligente ?

À ce jour, il n’existe toujours pas de définition largement acceptée de l’informatique intelligente.

Certains chercheurs considèrent l'informatique intelligente comme la combinaison de l'intelligence artificielle et de la technologie informatique, mais ce point de vue limite la définition de l'informatique intelligente au domaine de l'intelligence artificielle, tout en ignorant les limites inhérentes à l'intelligence artificielle et les différences entre les humains et les machines. et Le rôle important des interactions triadiques entre les choses.

Une autre école de pensée considère l'informatique intelligente comme une intelligence computationnelle, qui imite l'intelligence humaine ou biologique pour mettre en œuvre des algorithmes optimaux pour résoudre des problèmes spécifiques, et considère l'informatique intelligente principalement comme une innovation algorithmique.

Dans cet article, les chercheurs proposent une nouvelle définition de l'informatique intelligente dans la perspective de résoudre des problèmes scientifiques et sociaux complexes, en tenant compte de plus en plus étroitement des trois espaces fondamentaux du monde, à savoir l'espace social humain, l'espace physique et l'espace informationnel. intégré.

Définition de l'informatique intelligente

L'informatique intelligente fait référence au domaine qui comprend les nouvelles méthodes théoriques informatiques, les systèmes architecturaux et les capacités techniques à l'ère de la civilisation numérique qui prend en charge l'interconnexion mondiale. L'informatique intelligente exécute des tâches informatiques au coût minimum en fonction de besoins réels spécifiques, correspond à une puissance de calcul suffisante, appelle le meilleur algorithme et obtient les meilleurs résultats.

La nouvelle définition de l'informatique intelligente est proposée en réponse aux besoins informatiques croissants dans l'intégration de la société humaine, du monde physique et de l'espace d'information. L'informatique intelligente est orientée vers l'humain et recherche une puissance de calcul élevée, une efficacité énergétique élevée, une intelligence élevée et une sécurité élevée.

L'objectif est de fournir des services informatiques omniprésents, efficaces, sécurisés, autonomes, fiables et transparents pour prendre en charge des tâches informatiques complexes et à grande échelle. La figure 1 montre le cadre théorique global de l'informatique intelligente, qui incarne divers paradigmes informatiques prenant en charge l'intégration des informations humain-physique.

Tout d'abord, l'informatique intelligente ne remplace ni les ordinateurs existants, le cloud computing, l'informatique de pointe ou d'autres technologies informatiques (telles que l'informatique neuromorphique, l'informatique optoélectronique et l'informatique quantique), ni un simple intégration. Il s’agit plutôt d’une forme d’informatique qui résout des problèmes réels en optimisant systématiquement et globalement les méthodes et ressources informatiques existantes en fonction des exigences des tâches.

En revanche, les principales disciplines informatiques existantes, telles que le super-informatique, le cloud computing et l'edge computing, appartiennent à des domaines différents : le super-informatique vise à atteindre une puissance de calcul élevée, le cloud computing met l'accent sur la commodité multiplateforme/appareil, l'Edge computing recherche la qualité du service et l’efficacité de la transmission.

L'informatique intelligente coordonne dynamiquement le stockage de données, la communication et l'informatique entre les domaines de l'informatique de pointe, du cloud computing et du super-informatique, en créant divers systèmes informatiques intelligents inter-domaines pour prendre en charge la collaboration cloud de bout en bout, la collaboration inter-cloud et l'interconnexion du supercalcul. .

L'informatique intelligente devrait exploiter pleinement la technologie informatique existante et, plus important encore, promouvoir la formation de nouvelles théories, architectures, algorithmes et systèmes informatiques intelligents.

Deuxièmement, le concept d'informatique intelligente est proposé pour résoudre les problèmes liés à l'intégration et au développement futurs de l'espace d'information humain-physique.

Avec le développement des applications informatiques à l'ère du Big Data, les frontières entre l'espace physique, l'espace numérique et la société humaine sont devenues de plus en plus floues.

Le monde humain a évolué vers un nouvel espace, caractérisé par l'intégration étroite des humains, des machines et des objets. Les systèmes sociaux, les systèmes d'information et l'environnement physique constituent un grand système dynamiquement couplé. Les machines et les objets s'intègrent et interagissent de manière très complexe, ce qui favorise le développement et l'innovation de nouvelles technologies informatiques et de nouveaux scénarios d'application à l'avenir.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!