這款由記憶電阻設(shè)計的新型硬件計算系統(tǒng) 加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練

　　近日，密歇根大學(xué)的研究團隊設(shè)計出一種由記憶電阻制成的新型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)(儲備池計算系統(tǒng))，相較于現(xiàn)有的硬件系統(tǒng)，它的效率有了明顯的提升，并且它能在對話之前預(yù)測詞匯并預(yù)測下一步輸出。

　　儲備池計算系統(tǒng)是一種有效改進傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練困難的計算系統(tǒng)，此前，有科學(xué)家曾用光學(xué)元件制作了儲備池計算系統(tǒng)，不過，此次電氣工程和計算機科學(xué)教授盧偉(音譯)及其團隊使用記憶電阻構(gòu)造的新系統(tǒng)所需空間更小，也更容易集成到現(xiàn)有的硅基電子設(shè)備。

　　記憶電阻，又稱憶阻器，與普通的電阻不同，它的電阻值由流經(jīng)它的電荷確定。因此，通過測出記憶電阻的阻值，便可知道流經(jīng)它的電荷量，從而有記憶電荷的作用。在這項最新的研究中，研究團隊使用的是一種特殊的記憶電阻。對此，團隊沒有過多的介紹。

　　對該新型系統(tǒng)的驗證，研究團隊采用的是手寫識別測試(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)常用的基準)，以此來驗證儲備池計算系統(tǒng)的性能。結(jié)果表明，他們僅使用88個記憶電阻做節(jié)點，就可以分辨數(shù)字的手寫版本，且儲備池的精準度高達91%;而傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要幾千個節(jié)點。此外，隨著時間而變化的數(shù)據(jù)，新系統(tǒng)也能處理。

　　實際應(yīng)用中，為了訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成某項任務(wù)，很多公司包括研究機構(gòu)需要花費大量的時間和高昂的成本在上面。不過盧偉表示，他們通過憶阻器制造出的儲備池計算系統(tǒng)可避免大多數(shù)昂貴的訓(xùn)練過程，也為網(wǎng)絡(luò)提供了記憶能力。

　　盧偉還表示，未來他將借助該技術(shù)研究語音識別和預(yù)測分析兩大領(lǐng)域。對此，他解釋道：“我們可以預(yù)測自然語言，所以你有時候沒有發(fā)出完整的單詞，我們也能預(yù)測出你接下來要說的是什么。”