Ученые российской ИИ-компании Smart Engines представили и запатентовали в США принципиально новую модель нейросетей – биполярные морфологические сети.
Они позволят создать ускоритель для нейросетевых моделей, который может обеспечить 30-40% улучшение аппаратных характеристик практически без снижения качества работы. БМ-сети способны вытеснить классические нейросети и значительно повлиять на развитие технологий ИИ в ближайшем будущем.
BM-сети (Bipolar Morphological Networks) – новая парадигма, в которой ученые исключили умножения из вычислений внутри нейрона, заменив их сложениями и взятием максимума.
Ученые Smart Engines разработали специальные методы обучения BM-сетей на основе итеративной послойной конвертации и дистилляции знаний. Они позволили добиться высокого качества распознавания при решении прикладных задач компьютерного зрения – для поиска объектов и распознавания текста.
Поведение изобретенного BM-нейрона напоминает поведение биполярных нейронов в биологии, так как позволяет явным образом моделировать процессы возбуждения и торможения. Реальные биполярные нейроны отвечают за восприятие и встречаются, например, в сетчатке глаза.
Хотя это решение может показаться неожиданным, на самом деле оно уже давно витало в воздухе. Идею биполярных сетей ученые Smart Engines почерпнули из исследований 1980-х годов советского ученого В. Маслова, а также более поздних работ бразильских математиков во главе с И. Шимоном, которые работали над математическим аппаратом тропического или идемпотентного полукольца.
Кроме того, ученые Smart Engines сформулировали и доказали аналог классической универсальной теоремы аппроксимации для BM-сетей. С их помощью можно приблизить любую непрерывную функцию многих переменных с заранее заданной точностью. Иначе говоря, созданные BM-сети имеют все возможности заменить классические модели.
«Сегодня необходимо переосмыслить используемые нейросетевые модели и существующие алгоритмы обучения, а не бессмысленно наращивать количество нейронов и транзисторов. Мы стоим на пороге эры персонального искусственного интеллекта, то есть в перспективе – не в последнюю очередь благодаря нашей разработке – появится личный, суверенный ИИ, который целиком помещается в ваш гаджет. Его никто не отберет и не заблокирует. В отличие от того же ChatGPT, который на самом деле находится на серверах», – комментирует генеральный директор Smart Engines, доктор технических наук Владимир Арлазаров.
