Радиофизик создает быстрые нейронные сети для функциональных протезов
11 Марта 2020

Радиофизик ТГУ Артём Берзин разрабатывает технологию увеличения скорости работы искусственных нейронных сетей: устройства, использующие этот метод, начнут работать быстрее, чем обычный процессор, минимум в 32 раза. С использованием нового метода нейронные сети можно будет применять, например, для автоматической регулировки «пробок» на дорогах или увеличения функциональности протезов.

Нейронная сеть – математическая модель нервных тканей живых организмов.

– Нейронные сети сейчас начинают применяться во многих сферах, в том числе для автоматизации различных процессов, например, есть попытки применять их для контроля трафика на дорогах – для переключения светофоров, – рассказал студент РФФ Артём Берзин. – Из-за требований к физическому размеру и потребляемой энергии мы не можем поставить в светофор большую и мощную систему ускорения нейронных сетей, однако мы также не хотим, чтобы алгоритм работал дольше, чем светофор переключался. Предложенная нами технология позволит эффективно укладываться в оба эти требования.

По словам радиофизика, сегодня на рынке есть устройства, ускоряющие нейронные сети, они достаточно мощные, но при этом громоздкие. Технология, предложенная ТГУ, позволит сохранить быстродействие сети при небольшом размере прибора. При этом будут отсутствовать жёсткие требования к используемым при производстве интегральным схемам (ПЛИС, ASIC, БМК). Кроме того, сложность нейронной сети, которую можно будет создать по разрабатываемой технологии, сопоставима со сложностью сети, которую можно реализовать на тензорном процессоре Google TPU. Процесс получения сигналов на выходе предлагается свести к хорошо оптимизируемым операциям над матрицами. 

Автор метода отметил, что новая технология может найти применение в области протезирования.

– Сейчас функционирование протезов достаточно простое – у них есть несколько запрограммированных действий. Компании в этой сфере активно занимаются поиском новых методов управления протезами, и есть видение, что там будут задействованы нейронные сети – для распознавания намерений человека, чтобы сделать управление протезом более отзывчивым, – отметил радиофизик. – Нужно, чтобы решение было малогабаритным, чтобы его можно было встроить в протез и чтобы человек долго не ждал, пока протез среагирует. С помощью нашей технологии можно будет этого добиться.

Перспективы коммерциализации проекта

Проект поддержан программой «УМНИК» Фонда содействия инновациям. Разработчик получил 500 тысяч рублей на реализацию своей идеи и к концу 2021 года предоставит описание технологии быстродействующей нейронной сети.