Các kỹ sư từ Trung tâm Điện tử và Vi Công nghệ Thụy Sĩ (CSEM) đã phát triển một hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) sử dụng chip để thực hiện các hoạt động cục bộ và có thể chạy cả bằng pin tiểu lẫn pin mặt trời. Mặc dù AI ngày càng phổ biến với nhiều hình thức khác nhau nhưng nhược điểm của công nghệ này là vẫn yêu cầu nhiều năng lượng để hoạt động và phải được kết nối với đám mây thường xuyên, ổn định nhằm tăng cường sự bảo vệ dữ liệu, hiệu quả về năng lượng và an ninh. Nhóm kỹ sư CSEM đã thực hiện một bước để giải quyết những vấn đề này thông qua việc phát triển một hệ thống AI dựa trên một con chip nhằm giảm việc tiêu thụ điện năng và thực hiện các hoạt động của AI ở vùng biên (trên con chip thay vì trong đám mây). Hệ thống sử dụng một cấu trúc xử lý tín hiệu hoàn toàn mới, để giảm tải năng lượng. Nó gồm một con chip ASIC với một bộ trình xử lý RISC-V (một cải tiến khác của CSEM) và hai bộ gia tốc máy học được gắn chặt:Ví dụ, một bộ để nhận diện khuôn mặt, một bộ để phân loại. Bộ thứ nhất là một động cơ sử dụng thuật toán cây quyết định nhị phân để thực hiện các nhiệm vụ đơn giản nhưng không phải để nhận dạng. “Ví dụ: khi hệ thống của chúng tôi được sử dụng trong các ứng dụng nhận dạng khuôn mặt, bộ gia tốc đầu tiên sẽ trả lời các câu hỏi đơn giản như: 'Có người trong ảnh không? Và nếu vậy, khuôn mặt của họ có nhìn thấy được không? '', Stéphane Emery, người đứng đầu bộ phận nghiên cứu hệ thống AI dựa chip của CSEM, cho biết. “Nếu hệ thống của chúng tôi được sử dụng để nhận dạng giọng nói, bộ gia tốc đầu tiên sẽ xác định xem có âm thanh hay không và âm thanh đó có tương ứng với giọng nói của con người hay không. Nhưng nó không thể phát ra giọng nói hoặc từ ngữ cụ thể; đó là công việc của bộ gia tốc thứ 2. ” Bộ gia tốc máy học thứ hai là một công cụ mạng nơ-ron phức hợp để thực hiện các tác vụ phức tạp hơn, chẳng hạn như nhận dạng các cá nhân riêng lẻ hoặc các từ cụ thể.Bộ gia tốc thứ hai tiêu hao nhiều năng lượng hơn nên chỉ chạy khi cần thiết. Phương pháp xử lý dữ liệu hai tầng này làm giảm mức tiêu thụ điện năng trung bình của hệ thống, cho phép chúng hoạt động dựa vào một pin nhỏ hoặc pin mặt trời. Cũng trong nội dung nghiên cứu những kỹ sư sẽ tiếp tục nâng cao hiệu quả của máy gia tốc này. Họ làm cho hệ thống đa năng hơn có thể phù hợp với bất cứ yêu cầu ứng dụng nào cần xử lý tín hiệu và ảnh kịp thời. Emery nói: "Hệ thống của chúng tôi hoạt động theo cách thức giống nhau về cơ bản cho bất kể ứng dụng nào. "Chúng tôi chỉ cần cấu hình lại các lớp khác nhau của động cơ CNN của chúng tôi.” Cấu trúc hệ thống chạy bằng chip mới có thể mở ra cánh cửa cho một thế hệ thiết bị hoàn toàn mới với bộ xử lý chạy độc lập trong hơn một năm. Nó cũng có thể cắt giảm chi phí lắp đặt và bảo trì cho loại thiết bị này và cho phép chúng được sử dụng ở những địa điểm mà việc thay pin không được thuận tiện..
Nguồn: Theo eandt.theiet.org