「天謀核」が知性の「加速」を加速させる！清華チップのもう一つの大きな進歩！

最近、清華大学精密機器学部の脳型コンピューティング研究チームは、世界初の脳型補完視覚チップ「天目心」を開発した。この成果は5月30日、ネイチャー誌の表紙に掲載された。チームがネイチャー誌の表紙に登場するのは、異種融合脳型コンピューティング「天極チップ」に続いて2度目であり、これは我が国が脳型コンピューティングと脳型知覚という2つの重要な方向で根本的な進歩を遂げたことを示している。

2024年5月30日発行のネイチャー誌の表紙。画像出典：ネイチャー誌のウェブサイト

研究チームは、脳のような視覚認識チップ技術に焦点を当て、視覚プリミティブに基づく補完的な二重経路の脳のような視覚認識という新しいパラダイムを提案しました。人間の視覚システムの基本原理を利用して、オープンワールドの視覚情報は視覚プリミティブに基づく情報表現に分解されます。これらのプリミティブを有機的に組み合わせることで、人間の視覚システムの特性が模倣され、補完的な利点と完全な情報を備えた 2 つの視覚知覚経路が形成されます。

これを基に、チームは世界初の脳のような補完視覚チップ「天夢心」を開発しました。これは、極めて低い帯域幅（90％削減）と消費電力で、毎秒1万フレームの高速、10ビットの高精度、130dBの高ダイナミックレンジの視覚情報取得を実現します。従来の視覚認識パラダイムのパフォーマンスボトルネックを打破するだけでなく、さまざまな極端なシナリオにも効率的に対処し、システムの安定性とセキュリティを確保します。

人工知能の急速な発展に伴い、無人車や身体性知能などの無人システムが継続的に推進され、実社会に応用されています。視覚は情報を得るための中心的な手段として、重要な役割を果たします。しかし、複雑で変化に富み、予測不可能な環境において、効率的、正確、かつ堅牢な（つまり、システムが異常で危険な状況に耐える能力）視覚認識を実現することは、依然として困難な課題です。

オープンワールドでは、インテリジェントシステムは膨大な量のデータを処理するだけでなく、運転中の突然の危険、トンネル入口での光の急激な変化、夜間の強いフラッシュ干渉など、さまざまな極端なイベントに対処する必要があります。従来の視覚認識チップは、「消費電力の壁」と「帯域幅の壁」によって制限されています。こうしたシナリオに対処する場合、歪み、障害、高遅延などの問題に直面することが多く、システムの安定性とセキュリティに深刻な影響を及ぼします。

「Tianmou Core」は、極めて低い帯域幅（90%削減）と消費電力を犠牲にして、毎秒10,000フレームの高速、10ビットの高精度、130dBの高ダイナミックレンジでの視覚情報取得を実現します。従来の視覚認識パラダイムのパフォーマンスボトルネックを打破するだけでなく、さまざまな極端なシナリオに効率的に対応し、システムの安定性とセキュリティを確保します。

チームは「Tianmou Core」をベースに、高性能なソフトウェアとアルゴリズムも独自に開発し、オープン環境の車両プラットフォーム上でその性能を検証した。さまざまな極端なシナリオにおいて、このシステムは低遅延、高性能のリアルタイム認識と推論を実現し、インテリジェント無人システムの分野での大きな応用可能性を実証しました。

「天目心」の開発成功は、インテリジェントセンシングチップの分野における大きな進歩です。これは、インテリジェント革命の発展に強力な技術的サポートを提供するだけでなく、自動運転や具現化されたインテリジェンスなどの重要なアプリケーションへの新たな道を開きます。チームが蓄積してきた脳型コンピューティングチップ「天機核」、脳型ソフトウェアツールチェーン、脳型ロボットの応用技術と「天謀核」の追加により、脳型インテリジェントエコシステムがさらに向上し、人工汎用知能の発展が強力に促進される。

この研究は、中国科学技術部の科学技術イノベーション2030「脳科学と脳類似研究」主要プロジェクト、中国国家自然科学基金、清華大学/IDG-マクガバン脳研究所の支援を受けて行われた。

総合情報源：科技日報、中国青年報など。