深度学习处理器

深度学习处理器

人工智能的算法主要的智能方法

  • 符号主义
  • 行为主义
  • 连接主义

1)符号主义
符号主义所面临的问题:

  • 找不到一种逻辑去将所有的知识都表示出来,
  • 由已知的知识去推导新的知识,时间复杂度太大。

2)行为主义
行为主义所面临的问题:

  • 拟人的小脑可能实现,但是无法模拟人的大脑

3)连接主义
神经网络算法模拟1000亿神经元和100万亿的突触

生物的神经元和人工神经网络里的神经元有什么区别吗?

相当于老鼠和米老鼠的区别:即生物中的神经元是老鼠,人工神经网络里的神经元是米老鼠,在弱化了一些老鼠的结构,比如其生理结构,只是选取其功能性或者特征量,并且根据人的需要,增加了一些原本所不具备的特征量。

最简单的人工神经网络x1 w1,x2 w2,xi wi ->激活函数(包含一个阈值).

深度学习
逐层对信息进行分类和加工

  • 成果:语音识别,图像识别,人脸识别,自然语言处理,deep mind(alpha go)

deepmind提出的:深度学习+加强学习deepmind和openvi:利用深度学习打刀塔

为什么要用专用的深度学习处理器?
深度学习是智能处理迄今最好的方面,通用CPU和GPU处理人工神经网络的时候效率低下

GPU:图形处理需要,
DSP:信号处理智能处理
?->寒武纪:生物大爆发的时代单核GPU多核GPU

通用学习的深度学习处理器cambricon

如何使用深度学习处理器芯片高效处理海量的,不断演进的深度学习算法?算法的更新是一直进行的,而芯片的开发是长时间的。

现存的三大矛盾
1.有限规模的硬件怎么处理任意规模的算法(芯片是无法做到任意规模的)
2.机构固定的硬件是怎么处理千变万化的算法
3.能耗受限的硬件是怎么处理精度优先的算法(做硬件一定由能耗要求)
深度学习指令集

主要运算

  • 向量内积
  • 向量距离
  • 计数
  • 非线性函数
  • 排序

数据局部性特征三个柱子

作用:就算算法有更新,只需要利用指令集将其组合起来就行了。

机器学习算法:朴素贝叶斯有共性的指令集的运算指令。

稀疏神经网络处理器的结构

学术思想
利用神经网络对于计算机误差的容忍能力,进行稀疏化神经网络处理,在有限能耗下实现高精度的只能处理。

解决第三点关于能耗硬件和算法精度的矛盾问题:对于误差是由容忍你能力的,对于运算上很多都可以简化为0,所以有一些为0的,现在的计算机都是冯诺依曼结构,分形冯诺依曼结构,分形理论,通用的体系结构和体系架构。但是如果是体系中参数散布的0的话处理起来仍然不方便,需要将其中的一块集结都为0,才方便省去大量的计算。

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