आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI) चिप्स

• 24 May 2022

प्रिलिम्स के लिये:

आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस, एक्टिव न्यूरल नेटवर्क, मशीन लर्निंग

मेन्स के लिये:

आईटी और कंप्यूटर 

चर्चा में क्यों?

हाल के वर्षों में आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI) चिप अपनाने के मामले में वृद्धि हुई है, चिप निर्माताओं ने AI अनुप्रयोगों को बढ़ावा देने के लिये विभिन्न प्रकार के चिप डिज़ाइन किये हैं।

AI चिप के बारे में:

• परिचय:
  • AI चिप को एक विशिष्ट आर्किटेक्चर के साथ डिज़ाइन किया गया है और इसमें गहन शिक्षण-आधारित अनुप्रयोगों का समर्थन करने के लिये AI त्वरण को एकीकृत किया गया है।
    • डीप लर्निंग जिसे एक्टिव न्यूरल नेटवर्क (ANN) या डीप न्यूरल नेटवर्क (DNN) के रूप में भी जाना जाता है, मशीन लर्निंग का एक सब-सेट है जो आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI) के अंतर्गत आता है।
• कार्य:
  • यह कंप्यूटर कमांड या एल्गोरिदम की शृंखला को जोड़ती है जो गतिविधि और मस्तिष्क संरचना को उत्तेजित करती है।
  • DNN प्रशिक्षण चरण से गुजरने के दौरान मौज़ूदा डेटा से नए कौशल सीखते हैं।
    • DNN गहन शिक्षण प्रशिक्षण के दौरान सीखी गई क्षमताओं का उपयोग करके पहले के अनदेखे आंँकड़े के विरुद्ध भविष्यवाणी कर सकते हैं।
    • डीप लर्निंग बड़ी मात्रा में आंँकड़े इकट्ठा करने, विश्लेषण और व्याख्या करने की प्रक्रिया को तेज़ एवं सरल बना सकता है।
  • इस तरह के चिप, हार्डवेयर आर्किटेक्चर, पूरक पैकेजिंग, मेमोरी, स्टोरेज और इंटरकनेक्ट सॉल्यूशंस के साथ डेटा को सूचना में और फिर ज्ञान में बदलने के लिये AI  को व्यापक स्पेक्ट्रम में उपयोग हेतु संभव बनाते हैं।
• AI चिप के प्रकार:
  • एप्लीकेशन-स्पेसिफिक इंटीग्रेटेड सर्किट (ASICs), फील्ड-प्रोग्रामेबल गेट एरेज़ (FPGAs), सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट्स (CPU) और GPU।
• अनुप्रयोग:
  • AI अनुप्रयोगों में ऑटोमोटिव, आईटी, हेल्थकेयर और रिटेल सहित विभिन्न क्षेत्रों में प्राकृतिक भाषा प्रसंस्करण (NLP), कंप्यूटर विज़न, रोबोटिक्स एवं  नेटवर्क सुरक्षा शामिल हैं।
• उदय का कारण:
  • डेटा केंद्रों में AI चिप की बढ़ती स्वीकार्यता इसके बाज़ार के विकास के लिये प्रमुख कारकों में से एक है।
  • इसके अतिरिक्त स्मार्ट घरों और शहरों की आवश्यकता में वृद्धि तथा AI स्टार्टअप निवेश में वृद्धि से वैश्विक AI चिप बाज़ार के विकास को गति मिलने की उम्मीद है।
    • AI चिप उद्योग का वैश्विक स्तर पर विकास हुआ है। जिसके वर्ष 2020 के 8 बिलियन अमेरिकी डॉलर से बढ़कर वर्ष 2030 तक 195 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुँचने की उम्मीद है, जो वर्ष 2021 से वर्ष 2030 तक 37.4% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि  दर (CAGR) से बढ़ रहा है।

सामान्य प्रयोजन वाले हार्डवेयर उपकरणों में AI चिप के अनुप्रयोग का महत्त्व:

• तीव्र गणना: 
  • परिष्कृत प्रशिक्षण मॉडल और एल्गोरिदम को चलाने के लिये कृत्रिम बुद्धिमत्ता अनुप्रयोगों को आमतौर पर समानांतर गणनात्मक क्षमताओं की आवश्यकता होती है।
  • AI हार्डवेयर की प्रोसेसिंग क्षमता तुलनात्मक रूप से अधिक है, जो समान मूल्य वाले  पारंपरिक अर्द्धचालक उपकरणों की तुलना में AAN अनुप्रयोगों में 10 गुना अधिक प्रोसेसिंग क्षमता का प्रदर्शन करता है।
• उच्च बैंडविड्थ मेमोरी:  
  • विशिष्ट AI हार्डवेयर,  पारंपरिक चिप की तुलना में 4-5 गुना अधिक बैंडविड्थ आवंटित करने की क्षमता रखता है।
    • समानांतर प्रोसेसिंग की आवश्यकता के कारण AI अनुप्रयोगों के कुशल प्रदर्शन के लिये प्रोसेसर के मध्य काफी अधिक बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है।

विगत वर्ष के प्रश्न:

प्रश्न. विकास की वर्तमान स्थिति के साथ कृत्रिम बुद्धिमत्ता निम्नलिखित में से कौन-से कार्य प्रभावी ढंग से कर सकती है? (2020)

1. औद्योगिक इकाइयों में बिजली की खपत को कम करना
2. सार्थक लघु कथाएँ और गीत की रचना
3. रोग निदान
4. टेक्स्ट-टू-स्पीच रूपांतरण
5. विद्युत ऊर्जा का वायरलेस संचरण

नीचे दिये गए कूट का प्रयोग कर सही उत्तर चुनिये:

(a) केवल 1, 2, 3 और 5
(b) केवल 1, 3 और 4
(c) केवल 2, 4 और 5
(d) 1, 2, 3, 4 और 5

उत्तर: (b) 

व्याख्या:

• Google अपने डेटा केंद्रों में ऊर्जा की खपत को 30% तक कम करने के लिये डीपमाइंड का अधिग्रहण कर इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI) का उपयोग कर रहा है। अत: कथन 1 सही है।
• संगीत की रचना या संगीतकारों की सहायता के लिये AI को एक उपकरण के रूप में उपयोग करना काफी समय से चलन में है। वर्ष 1990 के दशक में डेविड बॉवी ने वर्बासाइज़र (Verbasizer) को विकसित करने में मदद की, जिसने साहित्यिक स्रोत सामग्री ली तथा नए संयोजन बनाने के लिये शब्दों को बेतरतीब ढंग से फिर से व्यवस्थित किया जिन्हें गीत के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता था। चूंँकि AI प्रोग्राम किये गए पारिस्थितिकी तंत्र में काम करता है तथा इसमें भावनाएँ नहीं होती हैं, इसलिये AI के लिये सार्थक लघु कथाएँ और गीतों की रचना करना कठिन होगा। अत: कथन 2 सही नहीं है।
• रोबोटिक्स और इंटरनेट ऑफ मेडिकल थिंग्स (IoMT) के साथ संयुक्त AI स्वास्थ्य देखभाल के लिये संभावित रूप से नया तंत्रिका तंत्र हो सकता है, जो स्वास्थ्य संबंधी समस्याओं के लिये समाधान प्रस्तुत कर सकता है। कैंसर देखभाल में AI प्रौद्योगिकी के एकीकरण से निदान की सटीकता और गति में सुधार हो सकता है, नैदानिक निर्णय लेने में सहायता मिल सकती है तथा बेहतर स्वास्थ्य परिणाम प्राप्त हो सकते हैं। अत: कथन 3 सही है।
• वाक् संश्लेषण (Speech Synthesis) मानव भाषण का कृत्रिम उत्पादन है। यह भाषा को मानव आवाज (या भाषण) में बदलने का एक तरीका है। उदाहरण के लिये Google का असिस्टेंट, Amazon का Echo, Apple का Siri आदि। अतः कथन 4 सही है।
• ऊर्जा क्षेत्र में AI उपयोग के संभावित मामलों में ऊर्जा प्रणाली मॉडलिंग और पूर्वानुमान में कमी तथा शक्ति संतुलन एवं उपयोग में दक्षता बढ़ाने के लिये किया जा रहा है। हालाँकि इसका उपयोग विद्युत ऊर्जा के संचरण के लिये नहीं किया जा सकता है। अत: कथन 5 सही नहीं है।

स्रोत: द हिंदू