Ny processordesign med AI gör bildanalys i realtid

AI, artificiell intelligens, har på senare år fått ett enormt uppsving. Både kameror, programvara och robotor matas numera med stora mängder data för att "lära sig" saker genom så kallad maskininlärning.

Nu läggs ytterligare en pusselbit i AI-spelet genom utvecklingen av hårdvara som specialanpassas för integrera neurala nätverk direkt på den beräknande processorn som utför analysen. Vanligtvis krävs stora mängder data och lång processtid för att analysera en bild, något som nu har ändrats.

Forskare vid Institute of Photonics vid Wiens universitet i Österrike har nämligen lyckats skapa en processor som både kan samla in bilddata och analysera bilden samtidigt, något som gör att bilddatan inte behöver processas före analys. Vanligtvis fångas stora mängder bilddata in oavsett om informationen är användbar eller inte – något som tar tid. Den nya processornhärmar istället från grunden hur djur processar och reducerar visuell information innan den når hjärnan.

Snabb bildanalys

Teamet byggde därför ett chip med bara några atomers tjocklek, tillsammans med ljuskänsliga sensorelement, "sensels". Dessa kopplades sedan samman för att skapa ett neuralt nätverk och tränades sedan för att känna igen strukturer.

Vid ett första försök skapades en sensor av 27 sensorelement som kan analysera bilder på 3x3 pixlar, men med en hastighet av 20 miljoner operationer per sekund – något som endast begränsas av bildförtärkningens bandbredd. Forskarna menar däremot att processen utan problem är skalbar för att större sensorer.

Funktionaliteten hos chipet kan göra att exempelvis självkörande bilar och industrirobotar i framtiden kan göra bildanalyser i realtid över vad deras kameror ser, och därmed också agera mycket snabbare.