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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Neuro-ordinateur. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Un neuroordinateur est un appareil de traitement d'informations basé sur les principes de fonctionnement des systèmes neuronaux naturels. Ces principes ont été formalisés, ce qui a permis d'évoquer la théorie des réseaux de neurones artificiels. Le problème des neuro-ordinateurs réside dans la construction de dispositifs physiques réels, qui permettront non seulement de simuler des réseaux de neurones artificiels sur un ordinateur ordinaire, mais aussi de modifier les principes de fonctionnement de l'ordinateur de telle manière qu'il deviendra possible de dire que ils fonctionnent conformément à la théorie des réseaux de neurones artificiels. Les termes neurocybernétique, neuroinformatique, neuroordinateurs sont entrés dans l'usage scientifique récemment - au milieu des années 80 du 1948e siècle. Cependant, les cerveaux électroniques et biologiques ont été constamment comparés tout au long de l’histoire de l’informatique. Le célèbre livre de N. Wiener "Cybernetics" (XNUMX) a pour sous-titre "Contrôle et communication chez les animaux et les machines". Les premiers neuroordinateurs furent les perceptrons de Rosenblatt : Mark-1 (1958) et Tobermory (1961-1967), ainsi qu'Adaline, développé par Widrow et Hoff (1960) basé sur la règle delta (formule de Widrow). Actuellement, Adaline (un additionneur adaptatif utilisant la formule Widrow) est un élément standard de nombreux systèmes de traitement du signal et de communication. Au même rang que les premiers neuroordinateurs se trouve le programme « Cora », développé en 1961 sous la houlette de M. M. Bongard.
De nombreux éléments (dispositifs) d'un ordinateur situés dans son unité centrale peuvent être divisés en seulement cinq groupes principaux. Il s'agit de l'unité centrale de traitement, de la mémoire, du bus, de l'alimentation et de nombreux convertisseurs analogique-numérique et numérique-analogique (ADC et DAC). Le processeur est directement connecté aux éléments de mémoire rapide (aléatoire). Elle est aussi appelée mémoire vive (RAM) ou mémoire vive. Lorsque vous mettez l'ordinateur hors tension, il est effacé et toutes les données qu'il contient sont perdues. Les données sont conservées dans une mémoire non volatile même après l'arrêt de l'ordinateur. Le plus souvent, il est plus volumineux que la RAM, mais pas aussi rapide. Il s'agit de disques durs, de disquettes et optiques, de bandes magnétiques, etc. Les données sont transférées via le bus entre les périphériques de l'unité centrale. Les ADC et les DAC convertissent les informations de la forme analogique à la forme numérique : en ensembles de nombres, généralement binaires, et vice versa. ADC et DAC sont appelés contrôleurs. Tout contrôleur contient un microprocesseur, ce qui signifie qu'il s'agit d'un ordinateur, mais pas universel, dans lequel il est installé, mais spécialisé. Les programmes sont «soudés» dans les microcircuits qui sont exécutés lorsque l'ordinateur est allumé et, pour ainsi dire, l'animent, transformant de nombreuses pièces connectées par des fils en un seul ensemble - en un convertisseur d'informations universel prêt à l'emploi. La technologie des microprocesseurs approche déjà des limites fondamentales. La loi prédictive de Gordon Moore stipule que la densité de transistors dans un microcircuit double tous les ans et demi. Étonnamment, au cours des vingt dernières années, il a été réalisé. Cependant, suivant cette loi, d'ici 2010-2020 la taille du transistor devrait être réduite à quatre ou cinq atomes. De nombreuses alternatives sont envisagées. Les technologies capables d'augmenter de façon exponentielle la puissance de traitement des ordinateurs comprennent les technologies moléculaires ou atomiques ; ADN et autres matériels biologiques ; technologies tridimensionnelles; les technologies basées sur les photons au lieu des électrons et, enfin, les technologies quantiques qui utilisent des particules élémentaires. Au XNUMXème siècle, la technologie informatique fusionnera non seulement avec les communications et l'ingénierie mécanique, mais aussi avec les processus biologiques, ce qui ouvrira des opportunités telles que la création d'implants artificiels, de tissus intelligents, de machines intelligentes, d'ordinateurs "vivants" et d'homme-machine. hybrides. Aujourd'hui, l'un des domaines les plus prometteurs de la microélectronique est celui des neuro-ordinateurs. Leur dispositif, ou architecture, est différent de celui des ordinateurs conventionnels. Les microcircuits ont une structure similaire aux réseaux neuronaux du cerveau humain. C'est de là que vient le nom. D'où les caractéristiques du neuro-ordinateur. Il est capable d'apprendre, ce qui signifie qu'il est capable de faire face à des tâches qu'un ordinateur conventionnel ne peut pas faire. Son principal atout est de résoudre des problèmes sans algorithme clair ou avec d'énormes flux d'informations. Par conséquent, les neuro-ordinateurs sont déjà utilisés aujourd'hui dans les échanges financiers, où ils aident à prévoir les fluctuations du taux de change et des actions. Il est clair que les militaires ne sont pas restés à l'écart. Les neuro-ordinateurs, reconnaissant les images, corrigent le vol des missiles le long d'une route donnée. Le neuro-ordinateur est essentiellement devenu le drapeau d’une nouvelle vague de recherche et de développement dans le domaine des méthodes de traitement de l’information par les réseaux neuronaux, remplaçant presque complètement le terme « neurocybernétique ». Les espoirs associés aux premiers travaux sur la création de systèmes d’intelligence artificielle (IA) se sont naturellement transférés aux neuroordinateurs, qui étaient largement considérés comme des prototypes d’un « cerveau artificiel » – un système intelligent qui devrait être construit et fonctionner de manière similaire au cerveau humain. Le préfixe « neuro » soulignait la différence d’un tel système par rapport à un ordinateur traditionnel et sa proximité fonctionnelle avec le cerveau.
La situation réelle a assez rapidement contraint la compréhension du terme « neuro-ordinateur » à être identifiée à des réseaux de neurones artificiels. Dans la plupart des ouvrages modernes, ce terme (ou le terme « neuroinformatique ») est utilisé pour désigner l'ensemble des travaux dans le cadre d'une approche de construction de systèmes d'IA basée sur la modélisation des éléments, des structures, des interactions et des fonctions de différents niveaux de le système nerveux. Au sens moderne, un neuroordinateur est un dispositif informatique spécialisé implémenté par un logiciel ou du matériel qui simule le fonctionnement d'un réseau neuronal. Le premier neuroordinateur matériel d’URSS a été développé en 1988-1989. basé sur l'idéologie des réseaux de neurones stochastiques d'ensemble. Les travaux ont été réalisés sous la direction d'un docteur en sciences techniques. E.M. Kussul, à qui Nikolaï Mikhaïlovitch avait déjà transféré le département à cette époque. Le premier prototype de neuroordinateur (1989) a été créé à partir d'éléments domestiques et était connecté à un ordinateur personnel. Les maquettes ultérieures ont utilisé une base d'éléments plus avancée. En 1992, en collaboration avec la société japonaise WACOM, la dernière version du neuroordinateur a été développée et testée expérimentalement sur des problèmes de reconnaissance de formes.
Les travaux ultérieurs du Département ont été liés au développement des technologies de l'information sur les réseaux neuronaux. Des classificateurs de réseaux neuronaux efficaces ont été créés et utilisés dans des tâches de reconnaissance de texture, d'identification vocale, de reconnaissance de caractères manuscrits, de mots écrits ensemble, etc. Malgré le caractère appliqué de ce travail, le Département a conservé l'approche globale des problèmes de l'intelligence artificielle inculquée par N.M. Amosov, la capacité de voir le problème dans son ensemble et d'accumuler de l'expérience pour les prochaines « percées ». Auteur : Musskiy S.A.
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