Нелогично, но работает! Google использует искусственный интеллект для разработки процессоров

Дизайн процессоров — дело непростое. Под этим термином подразумевается поиск оптимального расположения частей процессора на кремниевой микросхеме для достижения наибольшей эффективности и скорости процессора. (на англ. этот процесс называется «floorplanning»).

Со времени появления первого кремниевого транзистора  в 1947 году их количество на одном кристалле выросло с нескольких тысяч в самых ранних интегральных схемах до более чем двух миллиардов сегодня. На кремниевом кристалле компонуют: процессоры, графические процессоры и ядра памяти. Решение о том, где разместить каждый компонент, влияет на конечную скорость и эффективность чипа. 

TPU (Tensor Processing Unit) — процессор от Google, позволяет эффективно производить вычисления над тензорами и, как следствие, эффективно обучать нейросети.

Обычно этим дизайном процессоров занимаются люди, и работы по созданию нового, улучшенного дизайна занимает месяцы. В Google решили поручить этот процесс искусственному интеллекту. Для этого натренировали алгоритм RL (обучения с подкреплением) на датасете (наборе данных) из 10 000 чипов с известными показателями их эффективности. Эти показатели эффективности чипов выступали в качестве reward function для алгоритма RL. Иными словами, функция которая описывает, как алгоритм «должен» себя вести.

Алгоритмы были использованы для разработки следующей версии чипов TPU от Googlel

Как часто бывает, результат ошеломил: обученный алгоритм стал предлагать совершенно неожиданные варианты расположения частей процессора: довольно нелогичные с точки зрения человека, но при этом рабочие! Люди до такого сами вряд ли бы додумались.

Некоторые считают, что такое повышение эффективности процессоров с помощью искусственного интеллекта поможет сохранить выполнимость закона Мура в ближайшем будущем. Гордон Мур, соучредитель Intel, в 1965 году предсказал, что количество компонентов на интегральную схему будет ежегодно удваиваться. 

Два варианта расположения деталей чипа: слева — предложенный человеком-дизайнером; справа — предложенный ИИ (картинки заблюрены специально). Даже в таком качестве видно, что логика расположений сильно отличается.

ИИ решил задачу, которая занимала у людей месяцы, за 6 часов!  Следующее поколение процессор от Google уже будет основано на дизайне от искусственного интеллекта.

Не так давно бурно обсуждался почти скандал о предвзятости искусственного интеллекта.  Вызвал его растиражированный пример работы нейросети, когда, улучшая фото Барака Обамы, его сделали сильно похожим на европейца.